화석과 지층을 해석하는 데는 두 모델이 있다. 하나는 지층이 오랜 시간에 걸쳐 점진적으로 형성 되었다고 가정하는 진화론적인 입장인 동일과정설이며, 다른 하나는 지층이 대홍수(성경의 노아홍수)와 같은 천재지변에 의하여 급속히 형성 되었다고 보는 창조론적인 격변설이 다.
진화론은 모든 생물이 공통 조상을 가지며 유기물에서 단세포 생물 로, 단세포 생물에서 무척추 동물로 수 천만년 동안에 서서히 조금씩 진화 했다고 가정한다. 그러므로 지층 순서의 가장 아랫 부분에서는 가장 간단한 생물의 화석이 나와야 하고 위로 갈수록 복잡한 고등동물 이 나타나야 하며 그 중간 마다 중간단계의 화석들이 존재 할 것이라 고 추측한다. 그러나 지금까지 수많은 화석들이 발견되었지만 한 생명 체에서 다른 생명체로 변화되는 중간 형태의 화석은 단 하나도 발견되 지 않았다.
창조론에 의하면 대부분의 화석은 천재지변적 대홍수때에 동물과 식 물이 매몰되어서 거의 동시에 형성 되었으며, 지층의 화석 분포가 생 물의 진화와는 아무런 관계가 없다고 본다. 모든 생물은 태초에 각각 서로 다른 종류대로 창조 되었으며(창세기 1장), 변이는 주어진 종 안 에서만 일어나며 종에서 종으로 바뀌는 대진화는 없다고 본다.