С середины XIX в. палеонтология оформилась как наука, и в конце века начались систематические экспедиции с целью сбора остатков ископаемых животных и растений.
В России "кости древние человеческие и скотские" давно и серьезно интересовали не только ученых, но и правительство. Не говоря уж о такой серьезной статье дохода древнерусского государства, как добыча "рыбьего зуба", моржовых и мамонтовых бивней. Царь и Великий князь всея Руси Алексей Михайлович издал специальный указ о сборе костей древних животных. Указ был подтвержден Петром Великим, введена оплата особо важных находок: "...за что будет давана достаточная дача...". Первые находки, в основном кости ископаемых китов и мамонтов, тщательно хранились в первом музее России - Кунсткамере. Вдоль Уральского хребта протянулась цепочка шахт, в которых с незапамятных времен добывали стратегический металл древности - медь, металл монет, пушек и колоколов. В XVIII в. этот металл приобрел для молодой России особенно важное значение, и на месте старых "закопушек" стали создавать современные по тем временам рудники. Содержащие медь породы (пропитанные медными минералами песчаники) образовались очень давно, около 250 млн. лет назад, при размыве молодых тогда Уральских гор. Обследуя старые, времен легендарных "чудских рудокопов" шахты, один из геологов писал в конце XVIII в.: "... в рудниках... находят множество в камень превратившихся костей, дерева и других вещей, показывающих премудрость натуры... Нередко в сих песчаных слоях находят в камень превращенные рыбы и виды окаменелых змей...". За змей принимали стволы древних растений, имевшие на коре сетчатый рисунок, действительно напоминавший змеиную чешую. Здесь же нередко находили кости очень примитивных древних пресмыкающихся - их принимали обычно за кости погибших "чудских рудокопов". Только в 1838 г. русский ученый М. С. Куторга дал первые научные описания таких костей. Так впервые были описаны и вошли в мировую науку остатки столь древних четвероногих животных. Это был год рождения отечественной палеонтологии наземных позвоночных. Тогда же вышли первые труды по древним беспозвоночным России профессоров Х. И. Пандера и К. Ф. Рулье, относящихся к основателям мировой палеонтологии. С этого времени в России палеонтология получила научное признание, ее стали преподавать в университетах, началось планомерное изучение ископаемых организмов.
В конце прошлого века английский ученый Р. И. Мурчисон, исследуя пестрые, красные, синие глины и мергели по берегам рек в окрестностях города Перми, описал их как образования особого периода истории Земли - пермского периода.