Esta designação resulta do facto de, no século XIX, numa fase inicial dos estudos paleontológicos e biológicos à escala global, quando muito ainda havia por descobrir nos mares e florestas actuais, alguns destes grupos biológicos terem sido originalmente identificados com base no registo fóssil, sendo classificados como extintos, e só depois sido descobertos - vivos - na actualidade. Daí a expressão "fóssil vivo".

Os exemplos mais conhecidos são os do celacanto (Latimeria chalumnae e Latimeria menadoensis), um peixe, e da metasequóia, árvore descoberta em 1943 num remoto vale da China. Outros são organismos pertencentes a espécies actuais, sem parentes próximos na actualidade, que são as únicas representantes de grupos biológicos de categoria superior com um registo fóssil abundante e diversificado. Um exemplo bem conhecido é o da árvore Ginkgo (Ginkgo biloba) e o lagarto Tuatara (Sphenodon spp), com dois representantes actuais.