Fosilele furnizează o înregistrare a vieții pe Pământ de acum 1 miliard de ani, arătând cum s-au schimbat organismele, animalele și plantele în timp. Aceste înregistrări pot fi datate, deci sunt fizice reprezentarea evoluției, cum ar fi modul în care peștii vechi au dezvoltat un os în maxilarul lor în timp.
Potrivit BioLogos, fosilele provenite de la aproximativ 1 miliard de ani în urmă arată că cea mai veche viață de pe planetă a constat din organisme care au fost singurele. Fosilele de la aproximativ o jumătate de miliard de ani mai târziu arată că acele celule singulare s-au dezvoltat în organisme cu celule multiple. Cu alte cuvinte, fosilele arată că organismele au evoluat într-o perioadă lungă de timp, trecând de la o viață mai simplă la o viață mai complexă. Acest model a continuat pe parcursul istoriei, deoarece formele de viață au devenit din ce în ce mai complexe.
Orice fosilă este în mare măsură inutilă ca dovadă a evoluției, dar în timp oamenii de știință au descoperit un record semnificativ al fosilelor specii. Aceste fosile sunt deseori recunoscute ca strămoși ai speciilor moderne. Fosilele sunt, de asemenea, consecvente în regiunile geologice, arătând că aceste specii treptat în curs de dezvoltare trăiesc în cea mai mare parte în aceeași zonă și permitând oamenilor de știință să studieze în continuare populațiile izolate. Modificările incrementale sunt, de asemenea, documentate temeinic pentru unele specii. De exemplu, înregistrarea evolutivă a schimbării de la Eohippus preistoric la calul modern este bine documentată; Eohippus era un ecvideu scurt, cu patru tobe, care a trăit acum 60 de milioane de ani și sa dezvoltat treptat în cabana modernă înaltă, cu un singur capăt.
Evoluția nu merge într-o singură linie, evoluând de la o formă de viață la alta. De fapt, în conformitate cu site-ul Smithsonian, homo sapiens a evoluat într-o familie mare de alte specii umane, deși homo sapiens (specia de oameni de pe planetă acum) au fost singura specie de supraviețuit.
Deși există unele lacune și alte anomalii inexplicabile în înregistrarea fosilelor, majoritatea dovezilor susțin puternic teoria evoluției. Alte teorii care au fost avansate, cum ar fi creaționismul, contrazic foarte mult înregistrarea fosilă. Oamenii de stiinta continua sa studieze si sa invete despre fosile in speranta de a explica orice anomalii si de a obtine o intelegere mai aprofundata a procesului evolutiv, iar din 2014, dovezile stiintifice sustin evolutia.