Fosil kebanyakannya terpelihara dalam batuan enapan

Ahli paleontologi telah menemui melalui penyelidikan fosil bahawa Edmontosaurus mempunyai kanser seperti manusia. Kajian penyakit dan kecederaan purba dipanggil paleopatologi, dan kajian ini dijalankan terutamanya melalui tulang yang dipelihara. Sebagai contoh, jika tulang haiwan fosil menunjukkan lesi atau pertumbuhan khas, ini bermakna haiwan itu mungkin telah sakit atau cedera sebelum ia hidup. Jika ramai individu spesies fosil kerap menunjukkan ciri-ciri tertentu, seseorang boleh membuat kesimpulan beberapa aspek kehidupan mereka.

Tomografi yang dikira boleh melihat bahagian dalam tengkorak fosil tanpa memusnahkan spesimen. Struktur terperinci yang biasanya memerlukan membedah fosil untuk diperiksa kini boleh dilakukan dengan mudah dengan tomografi yang dikira. Walaupun sinar-X konvensional memampatkan objek ke dalam satu satah, tomografi yang dikira boleh menghasilkan model komputer tiga dimensi yang boleh dimanipulasi dalam ruang multidimensi.

Ahli paleontologi menggunakan mikroskop untuk melihat fosil, dan sudah ada cara untuk mengkaji pelbagai mikrob fosil. Mengimbas mikroskop elektron ialah alat berkuasa yang boleh membesarkan objek sejuta kali untuk mengambil gambar dan melihat butiran tulang fosil yang lebih halus berbanding sebelum ini. Buat pertama kalinya, instrumen sedemikian telah mendedahkan struktur mikrob fosil, membantu ahli paleontologi lebih memahami persekitaran di mana dinosaur hidup.

Penemuan fosil dinosaur adalah langkah paling kritikal dalam kajian dinosaur. Fosil kebanyakannya dipelihara dalam batuan sedimen, dan pendedahan fosil juga kerap. Oleh itu, apabila mencari fosil, perlu terlebih dahulu memahami pelbagai batu sedimen dan umur geologinya. Penggunaan teknologi baharu juga boleh membantu dalam penemuan fosil dinosaur.

Penyelidikan tentang dinosaur pada asasnya berdasarkan fosil yang telah ditemui. Hari ini, ahli paleontologi telah dapat menggunakan instrumen canggih untuk melihat bahagian dalam tanpa memusnahkan fosil, dan juga untuk melihat struktur dalaman yang lebih halus yang mustahil untuk diperiksa pada masa lalu. Ini membolehkan orang ramai memahami cara hidup, makanan, pertumbuhan dan tingkah laku dinosaur serta mengetahui keturunan evolusi dinosaur.