研究与古生物活动有关的化学过程及其产物.这大致有两个方向：一个方向着重研究化石与沉积岩中的有机质,将它作为化学化石以探索地史中化学有机物演变规律.在最古老岩石中寻找和研究这种化学化石,对探索地球上生命起源有重要意义.另一方向是研究古生物骨骼的化学成分,特别是其矿物组成、痕迹化学成分及同位素成分.这些成果可用于研究：①海水水化学演变史；②海水古环境参数(盐度、温度)的测定；③碳酸盐岩等以化石作为主要成分的岩石化学及成岩作用；④化学旋回史；⑤以骨骼化学为基础的生物分类；⑥骨骼形成过程；⑦应用化学演变进行年代地层学研究；⑧富集于有机物中的稀有元素(铀、镍、钒、钴)矿产的形成分布规律等