يمكن استخدام الحمض النووي للكائنات الحية القديمة في دراسة الأحياء القديمة بعد استخراج الحمض النووي من بقايا الكائن الحي القديم مثل العظام أو الأسنان أو الشعر. ومن ثم يتم تحليل الحمض النووي المستخرج باستخدام تقنيات حديثة مثل تقنية PCR (Polymerase Chain Reaction) وتقنية التسلسل الجيني (DNA sequencing).
تمكن هذه التقنيات من إعادة بناء جينات الكائن الحي القديم ومن دراسة التغيرات الجينية فيه للكشف عن العوامل البيئية والاستكشافية التي أثرت على تطوره. ويمكن استخدام هذا النوع من البحوث لفهم تطور الكائنات الحية على مدى الزمن وتتبع تاريخ الحياة على الأرض. كما يمكن استخدام الحمض النووي للكائنات الحية القديمة في دراسة الأمراض القديمة والأمراض المنقرضة وكذلك في برامج ترميم الحيوانات المنقرضة.