Respostas
Existem dois meios. Um é mais preciso do que o outro.
O meio menos preciso é analisar a camada geológica onde o fóssil está.
Com o passar do tempo o solo vai mudando, e mais material vai se depositando em cima de material antigo. Sabemos mais ou menos a profundidade e a composição do solo de cada período de tempo geológico. Se o fóssil foi encontrado numa profundidade x com um tipo de solo x, podemos estimar que ele é do período x de tempo.
O meio mais preciso é por datação em carbono.
Fósseis tem carbono, assim como todos seres vivos. E existe um tipo de carbono, o isótopo carbono14, que existe na atmosfera há muito tempo, e sempre com mais ou menos a mesma quantidade. Os seres vão absorvendo esse carbono14 ao longo da vida.
Meia vida é o tempo que leva pra metade de um elemento decair. E a meia vida desse carbono14 é de 5730 anos.
Então vamos dar um exemplo prático pra vc não se confundir:
Imagina que um ser tem 100 gramas de carbono 14 (é um número aleatório só pra vc entender). Aí esse ser morre. Depois de 5730 anos ele vai ter metade disso, ou seja, 50 gramas.
Depois de mais 5730 anos ele vai ter metade disso, ou seja, 25 gramas.
Digamos que achamos um fóssil que tem 12,5 gramas de carbono14. Sabemos que ele tinha 100g, 50g depois de 5730 anos, 25g depois de mais 5730 anos e então 12,5g com mais 5730 anos.
Esse fóssil passou por 3 ciclos de meia vida do carbono14, então ele tem 5730 + 5730 + 5730 anos. Isso dá 17 190. Ou seja, esse fóssil tem aproximadamente 17 000 anos de idade.