Les paléontologues localisent, collectent et étudient les fossiles, selon le parc national des chutes de l'Ohio. Les paléontologues enregistrent également l'histoire de la vie sur Terre, allant des plus petites bactéries aux énormes dinosaures.
Le travail d'un paléontologue va de la découverte de vestiges d'une vie ancienne datant d'il y a plus de trois milliards d'années à la découverte de reliques qui n'ont que quelques milliers d'années, selon le parc national des chutes de l'Ohio. La seule preuve fossile avec laquelle les paléontologues ne travaillent pas est l'homme. Il existe plusieurs types de paléontologues, y compris ceux qui étudient les microfossiles, ceux qui étudient les plantes et ceux qui étudient les invertébrés et les vertébrés.
Parce que plus de 99 % de toutes les espèces qui ont existé sur Terre sont éteintes, les paléontologues ont un flux de travail constant, selon le musée Sam Noble. Les paléontologues localisent d'abord les sites où des fossiles peuvent être trouvés, puis s'engagent dans un travail de terrain ardu et souvent long pour collecter ces fossiles. À partir des fossiles qu'ils recueillent, le musée explique que les paléontologues tentent d'établir un lien entre les espèces éteintes qu'ils étudient et leurs homologues vivants. Ce faisant, ils mélangent les pratiques de nombreuses disciplines scientifiques différentes, notamment la biologie, la géologie, la chimie, la physique et les mathématiques.