Eksistensen av et innlandshav i disse periodene ble utledet fra den fossile fauna (hvorav de viktigste var bløtdyr, fisk og muslingkreps). I perioder hvor Paratethys eller deler av det var adskilt fra hverandre eller fra andre hav, utviklet det seg en separat fauna som finnes i sedimentære avsetninger. På denne måten kan den paleogeografiske utviklingen av Paratethys studeres.