Xác sinh vật và đặc điểm giải phẫu là những bằng chứng quan trọng trong nghiên cứu tiến hóa vì:

- Các xác sinh vật (hóa thạch) là bằng chứng trực tiếp của sự tiến hóa và cung cấp nhiều thông tin trong nghiên cứu: xác định được loài sinh vật từng sống ở những địa điểm và thời gian cụ thể nhờ xác định niên đại của những hóa thạch thu thập được; cho phép so sánh đặc điểm tiến hóa giữa các dạng sinh vật tổ tiên với các dạng sinh vật đang tồn tại để phán đoán tổ tiên chung và chiều hướng tiến hóa của các loài; cho phép tìm hiểu nguyên nhân tồn tại và biến mất của những loài sinh vật trước đây và trong hiện tại.

- Những đặc điểm giống nhau về giải phẫu giữa các loài là bằng chứng tiến hóa gián tiếp, chỉ ra các loài sinh vật có chung tổ tiên ban đầu.