Phẩm chất của một hóa thạch chỉ số tốt là nó thuộc về một loài tương đối phong phú và phân tán rộng rãi, tuy nhiên chỉ tồn tại trong một thời gian ngắn trên Trái đất. Động vật biển phù hợp nhất với những thông số này khi dòng nước biển mang theo chúng đến những bờ biển xa nơi thủy triều dần dần phủ lên chúng những lớp trầm tích mà sau này tạo thành đá trầm tích rắn chắc. Các hóa thạch chỉ số phổ biến nhất là các loài nhuyễn thể trước lịch sử được gọi là ammonites.
Hóa thạch chỉ mục là hóa thạch được sử dụng để xác định tuổi của các lớp trầm tích mà nó được tìm thấy. Khi nhanh chóng ước tính tuổi của những phát hiện mới, một nhà khảo cổ học xem xét những tảng đá mà nó được chôn cất, vì những trầm tích đó đã có trên bề mặt vào thời điểm sinh vật tiền sử chết. Tuy nhiên, các điều kiện khác nhau có thể ảnh hưởng đến sự xuất hiện của đá trầm tích, làm cho ấn tượng chính xác về tuổi khó kết luận. Tuổi của trầm tích và các hóa thạch khác, có thể được ước tính bằng cách so sánh chúng với bất kỳ chỉ số hóa thạch nào được phát hiện trong cùng một cuộc khai quật. Vì mục đích này, điều quan trọng là các loài trong hóa thạch chỉ số được biết là không tồn tại lâu, trên một khung thời gian địa chất, chỉ tồn tại không quá vài trăm nghìn năm.
