L'objecte de la paleontologia és l'estudi de la dimensió històrica de la vida sobre la Terra. Això implica dues facetes plenament relacionades amb l'activitat de l'Institut: la biodiversitat a través del temps, amb la seva dinàmica, i tot el referent a les pautes i ritmes evolutius. Tots dos aspectes són molt interdependents. La biota ha anat canviant en el temps, tant internament, com a resultat dels processos evolutius que modifiquen les relacions entre les espècies en introduir altres noves, com pel que fa a la modificació de l'ambient físic, més d'una vegada produïda per la pròpia dinàmica biològica, però també per la pròpia activitat interna de la Terra o per canvis d'ordre astronòmic. Per tant, i en relació amb tot això, estem interessats en els aspectes paleoecológics i paleobiogeográfics. La necessitat d'una lectura correcta de les dades del registro fòssil fa que ens interessem per la seva formació i la seva dinàmica; és a dir, tot el relacionat amb el camp de la tafonomía. Mentre que la vida té continuïtat fins a l'actualitat, les nostres investigacions també abasten els éssers vius del present. La Paleontologia Estratigràfica investiga la posició que ocupen els fòssils en el temps geològic i permet ordenar les diferents unitats litològiques en funció del seu registre fòssil (Bioestratigrafía).