* Proučavanje fosila: Fosili su sačuvani ostaci ili tragovi životinja, biljaka i drugih organizama iz prošlosti. Paleontolozi skupljaju fosile iz stijena i sedimenata i proučavaju ih kako bi saznali više o životinjama koje su ih proizvele. Fosili mogu pružiti informacije o veličini, obliku, prehrani i ponašanju životinje.
* Usporedba živih i izumrlih životinja: Paleontolozi također uspoređuju žive životinje s izumrlim životinjama kako bi saznali kako su evoluirale. Proučavajući sličnosti i razlike između živih i izumrlih životinja, paleontolozi mogu zaključiti o evolucijskim odnosima između različitih vrsta.
* Korištenje molekularne biologije: Molekularna biologija je proučavanje strukture i funkcije molekula, kao što su DNK i proteini. Paleontolozi mogu koristiti molekularnu biologiju za izdvajanje DNK iz fosila i usporedbu s DNK živih životinja. To im može pomoći da utvrde evolucijske odnose između izumrlih i živih životinja.
* Korištenje računalnog modeliranja: Paleontolozi također koriste računalno modeliranje za stvaranje simulacija izumrlih životinja. Ovi modeli mogu pomoći paleontolozima da vizualiziraju izumrle životinje i razumiju kako su se kretale i ponašale.
Korištenjem ovih metoda paleontolozi su uspjeli naučiti mnogo o izumrlim životinjama. Otkrili su da su izumrle životinje bile raznolika skupina bića koja su živjela u različitim staništima diljem svijeta. Također su naučili o evoluciji životinja tijekom vremena i uzrocima izumiranja.