Для изучения ископаемых переходных форм учёные используют следующие методы:

• Палеонтологические методы. 24 Во время раскопок в разных слоях земли обнаруживают сохранившиеся раковины и скелеты древних животных, их окаменелости, отпечатки на кусках пород. 1 Поиски и детализация описания таких форм позволяют восстановить процесс филогенеза отдельных групп. 4
• Сравнительная морфология. 1 Сравнение строения представителей разных групп животных показывает, что у них есть много общих черт. 1 Такое сходство объясняется общим происхождением и родственными связями между разными систематическими группами животных. 1
• Эмбриологические методы. 12 Сравнение зародышей разных групп тоже показывает много общих черт. 1 Особенно выразительное сходство заметно на начальных этапах формирования эмбрионов. 1
• Методы растворения окружающей породы. 2 Позволяют восстанавливать даже очень тонкое строение вымерших микроскопических организмов. 2
• Палеомагнитные, палеохимические, радиоавтографические и другие методы исследования. 24 Позволяют выяснить особенности прошлых климатов и условий существования, например солёность того или иного участка океана, температуру воды, газовый состав атмосферы. 2