Utilizan una variedad de herramientas para encontrar, extraer y analizar los fósiles. Las herramientas más comunes utilizadas por los paleontólogos son piquetas, palas, cepillos y martillos. Se utilizan para extraer fósiles de la roca en la que se encuentran.
Las sierras de diamante y las máquinas de pulir y lijar se utilizan para cortar y pulir los fósiles una vez que se han extraído. Los paleontólogos también utilizan microscopios para examinar los fósiles más pequeños. A veces utilizan rayos X o tomografía computarizada para obtener imágenes de los fósiles sin tener que dañarlos.