A kipusztult szervezeteinek fosszília bizonyítékok alapján történő osztályozása több okból is kihívást jelent:
1. Hiányos fosszília rekord
A fosszília rekord gyakran töredékes a ritka maradványok, tafonómiai folyamatok és egyenetlen megmaradás miatt. Ez nehezíti a kipusztult fajok teljes morfológiájának megértését.
2. Korlátozott lágy szövet megmaradás
A fosszíliák 주로 kemény struktúrákat tartanak meg: csontak, fogak, köpenyek. Lágy szövetek, mint az izmok, szervek és bőr ritkán fosszíliásodnak, hiányosságokat hagyva az apparence és viselkedés tudásában.
3. Tafonómiai változtatás
A halálozás utáni folyamatok – szélhámosítás, időjárás, szállítás, temetődés – torzíthatják vagy megsemmisítheték a fontos anatómiai jellemzőket.
4. Morfológiai konvergencia és kriptikus fajok
A konvergens evolúció hasonlót tehet kettő rokon nélküli fajból, hibás osztályozást okozva. A kriptikus fajok, minimális morfológiai különbségekkel, is megnehezítik az osztályozást.
5. Genetikai adatok hiánya
A fosszíliák nem nyújtanak genetikai információt a modern DNS-alapú taxonómiához, korlátozva az osztályozást morfológiai összehasonlításra.
6. Taxonómiai revízió és változó fogalmak
Az osztályozások változnak új felfedezésekkel és kutatási módszerekkel, így a fosszíliákon alapuló osztályozások elavulhatnak.
Ezek a kihívások ellenére a paleoontológusok összehasonlító anatómia, funkcionális morfológia és filogenetikai elemzés használatával osztályozzák a kipusztult szervezeteket.