Tồn tại khác biệt tinh tế giữa một "hóa thạch sống" và một "đơn vị phân loại Lazarus". Một đơn vị phân loại Lazarus là một đơn vị phân loại (hoặc là một loài hoặc là một nhóm loài) bỗng nhiên tái xuất hiện, hoặc là trong hồ sơ hóa thạch hoặc là trong tự nhiên (nghĩa là giống như khi nói hóa thạch "đã trở lại cuộc sống một lần nữa"), trong khi hóa thạch sống là loài mà dường như đã không thay đổi gì trong suốt cả chu trình thời gian sinh tồn của nó (nghĩa là giống như khi nói hóa thạch luôn luôn tồn tại). Thời gian luân chuyển loài trung bình (khoảng thời gian mà loài tồn tại trước khi nó bị thay thế) dao động mạnh giữa các ngành, nhưng trung bình khoảng 2-3 triệu năm. Vì thế, các loài còn sinh tồn mà trước đó được coi là tuyệt chủng (chẳng hạn như cá vây tay (Latimeria chalumnae)) không phải là hóa thạch sống, đơn giản là do định nghĩa như thế (mặc dù nó vẫn có thể là hóa thạch sống do nó đã không thay đổi nhiều), nó là các loài Lazarus. Các loài cá vây tay biến mất từ hồ sơ hóa thạch vào khoảng 80 triệu năm trước (Thượng Phấn trắng). Tuy nhiên, nếu các loài Latimeria hóa thạch khác trong đại Tân sinh được tìm thấy thì cá vây tay lại có thể được coi là hóa thạch sống thật sự, do các hóa thạch đó có thể sẽ điền đầy vào lỗ hổng trong đó các loài là "chết". Tất nhiên, các loài không xuất hiện bất chợt từ không khí, vì thế mọi loài Lazarus còn sinh tồn (ngoại trừ các loài sách đỏ đang biết mất và đang tái xuất hiện) dù sao cũng được coi là hóa thạch sống, nếu chúng có thể được chứng minh là không phải các đơn vị phân loại Elvis.

Một vài hóa thạch sống là các loài chỉ từng được biết đến từ các hóa thạch trước khi các đại diện còn sinh tồn được phát hiện. Các ví dụ nổi tiếng nhất là các loài cá dạng cá vây tay Latimeria chalumnae và Latimeria menadoensis cũng như thủy sam (Metasequoia glyptostroboides), được phát hiện trong một thung lũng hoang vắng tại Trung Quốc. Các loài khác còn có tôm hùm Glypheoidea, ong bắp cày Mymarommatidae, bọ cánh cứng Jurodidae, tất cả chúng đều được mô tả lần đầu tiên bằng các hóa thạch, nhưng sau đó mới tìm thấy là còn sinh tồn (tương ứng là 2 loài, 10 loài và 1 loài). Các hóa thạch sống khác là các loài còn sinh tồn đơn độc mà không có các họ hàng còn sinh tồn gần gũi nào, nhưng là loài sống sót của nhóm lớn và phổ biến rộng trong hồ sơ hóa thạch, có lẽ ví dụ được biết đến nhiều nhất là bạch quả (Ginkgo biloba), mặc dù cũng có những hóa thạch sống khác, chẳng hạn như ong gỗ tuyết tùng (Syntexis libocedrii).

Lưu ý rằng do hóa thạch sống là đại diện còn sống sót của một dòng dõi cổ xưa nên không nhất thiết phải đòi hỏi rằng chúng phải giữ được tất cả các đặc trưng "nguyên thủy" (các đặc trưng chung có trước khi có tổ tiên chung gần nhất của nhóm loài) của dòng dõi đó; nghĩa là chúng có thể có một hay nhiều đặc trưng bắt nguồn từ đó (các đặc trưng chỉ có duy nhất của nhánh này, không có ở tổ tiên chung gần nhất của nhóm loài), đã tiến hóa kể từ thời gian có sự phân kỳ dòng dõi của chúng. Tất cả những gì cần đòi hỏi là chúng có thể được gán một cách mạch lạc, rõ ràng vào một dòng dõi tuyệt chủng (hiếm khi chúng là đồng nhất với các dạng hóa thạch). Xem ví dụ về các loài chim đậu lưng bò (họ Buphagidae) có các đặc trưng duy nhất chỉ có ở nhánh này, chúng không là hóa thạch sống "thật sự" (do vẫn chưa thấy có các hóa thạch) nhưng dường như là những loài sống sót duy nhất của dòng dõi cổ xưa có họ hàng với các loài chim sáo (Sturnidae) và chim nhại (Mimidae)[1].

Lưu ý tới sự tương tự giữa lá của một loài Ginkgo hóa thạch 170 triệu năm tuổi ở bên trái và lá của bạch quả còn sinh tồn ở bên phải.