উদ্দীপকে উল্লিখিত বিবর্তনের স্বপক্ষে প্রমাণটি হলো জীবাশ্মঘটিত প্রমাণ। বিবর্তন সম্পর্কে যেসব প্রমাণ আছে, তাদের মধ্যে জীবাশ্মঘটিত প্রমাণ সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ। ভূ-গর্ভের শিলাস্তরে দীর্ঘকাল চাপা পড়ে থাকা জীবের সামগ্রিক বা আংশিক প্রস্তরীভূত দেহ বা দেহছাপকে জীবাশ্ম বলে।

জীবাশ্মকে প্রাগৈতিহাসিক' যুগের বা বিগত যুগের জীবন্ত সাক্ষী হিসেবে গণ্য করা হয়। জীবাশ্মের বৈশিষ্ট্য দেখে বর্তমান এবং অতীতের যোগসূত্র খুঁজে বের করা সম্ভব হয়।
উদাহরণস্বরূপ, লুপ্ত আর্কিওপটেরিক্স (Archeopoteryx) নামে একরকম প্রাণীর জীবাশ্ম পরীক্ষা করে দেখা গেছে, এদের সরীসৃপের মতো পা ও দাঁত, পাখির মতো পালক বিশিষ্ট দুটি ডানা, একটি দীর্ঘ লেজ, লেজের শেষ প্রান্তে একগুচ্ছ পালক ও চক্ষু ছিল। এর থেকে প্রমাণিত হয় যে সরীসৃপ জাতীয় প্রাণী থেকেই বিবর্তনের মাধ্যমে পাখি জাতীয় প্রাণীর উৎপত্তি ঘটেছে। উদ্ভিদের ক্ষেত্রে বিলুপ্ত টেরিডোস্পার্ম (Pteridosperm) নামে একধরনের উদ্ভিদের জীবাশ্মে ফার্ন ও ব্যক্তবীজি (gymnosperm) উদ্ভিদের বৈশিষ্ট্য দেখা যায়। এ কারণে ফার্ন জাতীয় উদ্ভিদ থেকে জিমনোস্পার্ম উদ্ভিদের আবির্ভাব ঘটেছে বলে মনে করা হয়। vat