Fosiller, 1 milyar yıldan daha uzun bir süre önce, dünyadaki organizmaların, hayvanların ve bitkilerin zaman içinde nasıl değiştiğini gösteren bir yaşam kaydı sağlar. Eski balığın çenesinde bir kemik geliştirdiği gibi evrimin temsili.
BioLogos'a göre, yaklaşık 1 milyar yıl öncesine ait fosiller, gezegendeki en erken yaşamın tek hücreli organizmalardan oluştuğunu göstermektedir. Yaklaşık yarım milyar yıl sonra ortaya çıkan fosiller, bu tek hücrelerin çoklu hücreli organizmalar haline geldiğini göstermektedir. Başka bir deyişle, fosiller, organizmaların daha basit yaşamlardan daha karmaşık yaşamlara doğru hareket ederek uzun bir süre boyunca evrimleştiğini göstermektedir. Bu model, yaşam formları gittikçe daha karmaşık hale geldiğinden, tarih boyunca devam etti.
Herhangi bir tek fosil evrimin kanıtı olarak büyük ölçüde yararsızdır, ancak zamanla bilim insanları çeşitli türlerin önemli bir fosil kaydını keşfettiler. Bu fosiller genellikle modern türlerin ataları olarak açıkça tanınır. Fosiller aynı zamanda jeolojik bölgelerde de tutarlıdır; bu, yavaş yavaş gelişen bu türlerin çoğunlukla aynı bölgede yaşadıklarını ve bilim adamlarının izole edilmiş popülasyonları daha fazla incelemelerine izin verdiğini göstermektedir. Artımlı değişiklikler de bazı türler için ayrıntılı olarak belgelenmiştir. Örneğin, tarih öncesi Eohippus'tan modern ata olan değişimin evrimsel kaydı çok iyi belgelenmiştir; Eohippus, 60 milyon yıl önce yaşamış ve kademeli olarak uzun ve tek başlı modern atlara dönüşen kısa, dört parmaklı bir eşittir.
Evrim, bir yaşam biçiminden diğerine evrimleşerek, tek bir çizgide gitmez. Aslında, Smithsonian web sitesine göre, homo sapiens, diğer insan türlerinin geniş bir ailesinde gelişti.
Fosil kayıtlarında bazı boşluklar ve açıklanamayan anomaliler olsa da, kanıtların büyük kısmı evrim teorisini kuvvetle desteklemektedir. Yaratılışçılık gibi ileri düzey teoriler fosil kayıtlarıyla şiddetle çelişmektedir. Bilim adamları, anomalileri açıklama ve evrimsel süreç hakkında daha kapsamlı bir anlayışa sahip olma umuduyla fosiller hakkında çalışmaya ve öğrenmeye devam etmektedir ve 2014 itibariyle, bilimsel kanıt evrimi desteklemektedir.