Les qualités d'un bon fossile indice sont qu'il appartient à une espèce relativement abondante et largement dispersée qui n'a néanmoins existé que pendant une brève période sur Terre. Les animaux marins conviennent le mieux à ces paramètres car les courants marins transportent vers des rivages éloignés où la marée dépose progressivement sur eux les sédiments qui forment plus tard une roche sédimentaire solide. Les fossiles index les plus courants sont les mollusques préhistoriques appelés ammonites.
Un fossile index est un fossile utilisé pour déterminer l'âge des sédiments dans lesquels il se trouve. Lorsqu'il se rapproche rapidement de l'âge des nouvelles découvertes, un archéologue examine les roches dans lesquelles il est enfoui, car ces sédiments auraient été à la surface au moment de la mort de la créature préhistorique. Cependant, différentes conditions peuvent affecter l'apparence de la roche sédimentaire, ce qui rend difficiles les impressions précises de l'âge. L'âge des sédiments et d'autres fossiles peut être estimé en les comparant à n'importe quel indice fossile découvert dans la même excavation. À cette fin, il est essentiel que l'espèce du fossile index soit connue pour n'avoir pas vécu longtemps, sur une période géologique, n'ayant pas survécu plus de quelques centaines de milliers d'années.
