1、化石是古生物学研究生物进化的对象，是主要证据，除此之外，还有其他方面的证据，例如在比较解剖学上的同源器官：鸟的翼、蝙蝠的翼手、鲸的鳍、马的前肢、人的上肢，这些器官的外形和功能很不相同，但它们都属于同源器官。

2、同源器官的存在，证明凡是具同源器官的生物，都是有共同的原始组先进化来的。

3、只有在进化的过程中，它们的生活环境不同，同源器官与不同环境适应，出现了形态和功能的不同。

4、胚胎学上的证据，一是所有高等动植物的胚胎发育都是从一个受精卵开始的，这充分说明高等动物起源于低等的单细胞生物；二是像脊椎动物的鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类和人，彼此间差异十分显著，但是他们的胚胎发育初期都很相似，这也说明了高等脊椎动物是从某些古代的低等动物进化来的。

5、另外在生物地理学、分子生物学上都有十分有利的证据。