对于古生物学家来说,要判断一件化石是哺乳动物的还是爬行动物的,多数还是要靠牙齿和骨骼这些容易保存为化石的部分,比如可以通过动物头骨化石的耳区结构来区分。哺乳动物头骨比爬行动物头骨的骨块更少,愈合得更好,这使得哺乳动物的头骨更加坚固。爬行动物的下颌由多块小骨头组成,而哺乳动物的下颌骨只由一块叫齿骨的骨头构成。爬行动物的头骨和下颌骨之间利用方骨和关节骨相互连接,听小骨只包括一块镫骨(也称耳柱骨)。而哺乳动物的头骨和下颌骨利用鳞骨和齿骨相互连接,听小骨从外向内依次有锤骨、砧骨和镫骨三块,其中锤骨和砧骨分别由关节骨和方骨演化而来。听小骨能在耳膜与充满液体的内耳间传递声音到耳蜗,产生听觉的感知。如果一个古动物的耳区构造能够保留下来并形成化石,那么只要根据是存在一块还是三块听小骨,就可以判断它是否属于哺乳动物。