在不同的時代和地區，有不同的植物。因此，在不同的地層中，有不同的花粉化石。地質學家十分重視對地層中花粉化石的研究，以確定地質年代。
花粉化石不僅可以用來確定地層的年齡，而且可以用來指示沈積礦物的分佈。一般來說，各種沈積礦物的分佈規律和形成條件與生物及其生存環境有直接或間接的關係。例如，能源礦物油和煤所產生的各種生物遺骸的物理化學變化都與花粉化石密切相關。第一次世界大戰期間，瑞典地質學家通過分析地層中的花粉發現了石油，引起了各國的關注。後來，美國、英國、德國、波蘭、澳大利亞等國的地質學家也通過分析地層中的花粉發現了煤礦和石油礦。
孢粉和石油孢子和花粉是形成油母質的原始物質。乾酪根經熱降解後可以生油。乾酪根熱降解是生油理論中最科學的解釋。通過對松樹花粉、白皮鬆花粉、向日葵花粉和玉米花粉的熱模擬實驗，發現花粉能生油，生油階段可分為生油早期和生油晚期。
早期形成的油主要由纖維素和原生質體熱降解形成。當溫度達到300℃左右時，可以製油。纖維素和原生質（即細胞內容物）在地層沈積和埋藏過程中容易被細菌分解、腐蝕或氧化。纖維素雖然不能直接熱解成烴類化合物，但可以被細菌分解成腐植酸，腐植酸可以進一步聚合成乾酪根，最終可以生產石油。後期產油主要由花粉外壁的孢粉開裂形成，溫度約為400～420℃。通過對化石花粉顏色和透明度的研究，可以推斷石油的成熟度。由於化石花粉長期埋藏在地下，隨著溫度和時間的增加，其顏色逐漸變暗，透明度增加。有研究表明，當地層厚度大於1900米時，化石花粉的顏色多為黃色；當地層深度超過1900米時，化石花粉顏色變為棕黃色。結果表明，1900 M時花粉化石各項指標變化明顯，1900 M深度是未成熟有機質與成熟有機質的分界線，是大規模油氣轉化的開始。結果表明，在1900米以上地層中，化石花粉因顏色淺而不能生油；而在1900米以下地層，化石花粉可以生油。
根據對大慶油田的研究，地層中化石花粉半透明度的變化規律為：在1000米以上的地層中，化石花粉的半透明度為50%，古溫度低於60℃，有機質屬於未成熟階段，不能生油；在1000-2000米深度的地層中，花粉化石的半透明度為45%，在2000-4000米的地層中，古溫度為60-110度，化石花粉的透明度為25%-35%，古溫度為110-170℃。有機質屬高成熟期，生輕質油；埋藏深度大於4000m時，化石花粉透明度小於25%，古溫度大於170℃，屬於過成熟期，只能產生幹氣。可見，根據地層中化石花粉半透明度的變化規律，可以有效地判斷有機質的成熟度，劃分生油期。此外，根據化石花粉在地層中的運移規律，可以確定原油的流向和原油的來源。據研究，由於原油中的化石花粉體積小、數量多，當原油形成後流向某個地方時，原油中含有的大量化石花粉也必然隨原油一起流動。通過對原油中的化石花粉的研究，科學家可以確定哪些化石花粉是油層中固有的，哪些是隨油遷移的。目前，利用孢粉顏色判斷原油成熟度的方法已被世界上許多石油公司廣泛採用。化石花粉和煤化石花粉不僅與石油的生成密切相關，而且與煤的生成密切相關。煤是在高溫高壓下經過長期的物理化學作用而形成的。因此，煤中一定有大量的花粉化石。只要對含煤地層中的花粉化石進行研究，就可以知道煤是由哪些植物轉化而來的。
化石花粉的研究不僅可以確定煤中各種造煤植物的名稱，從而確定煤的物質組成，而且可以通過對造煤植物花粉的研究來確定產煤時代。根據植物化石和花粉化石的研究，我國地質史上有三個成煤期：最早的大規模造煤期是約2億年前的晚古生代造煤期，地質學上稱之為石炭—二疊紀造煤期。當時主要的造煤植物是鱗片木、封卵木等高大喬木植物和許多晚古生代種子蕨類植物。地質史上第二個造煤期發生在中生代三疊紀、侏儸紀和早白堊紀，距今約2億至1億年。造煤植物主要是針葉樹和蕨類植物，如高大的老松樹和眾多的蕨類植物。第三次大規模造煤期是大約5000萬年前的第三紀早期。當時主要的造煤植物是針葉樹和喬木的被子植物。
通過對煤系地層中化石花粉的研究，還可以對各煤層進行對比，從而確定煤層的數量和煤層厚度的變化。化石花粉與其他礦產化石花粉的研究還可以確定其他沈積礦物形成的古環境條件，如石膏、鉀鹽、食鹽等鹵族元素形成的礦物。根據花粉化石的研究，可以確定這些礦物形成於乾旱的古氣候。因為當時大氣中的降水量遠遠小於水的蒸發量，隨著湖水的逐漸蒸發，湖水減少，由鹵化元素形成的一系列礦物質，如石膏、鉀鹽、石鹽等都會發芽。此外，根據現代植物花粉的研究，也可以為尋找各種金屬礦物提供線索。多年來，一些地質學家和古生物學家利用指示植物和它們的花粉來尋找一些富含金屬的區域和礦脈（特別是一些銅、鉛和鋅礦物）的分佈。所謂指示植物，是指能夠指示一定區域內特定環境或特定情況的植物屬性和群落。植物花粉在土壤中的分佈規律可直接與土壤中某些植物花粉的分佈規律相結合，為植物的找礦提供依據。1975年，英國科學家平森特博士發現了新鮮的花粉。他認為分析這些花粉的成分也有助於勘探。他的研究方法很有趣。每次我到了一個地方，我就在那裡捉蜜蜂。蜜蜂是天然的花粉採集者。從蜜蜂的腿上，你可以得到一堆花粉球。pinsant博士用光譜分析法分析了花粉球的成分。有一次，他發現花粉中的鉛含量比平常高出4-9倍。根據蜜蜂提供的信息，當地發現了鉛礦。
平森特（pinsant）博士的發現為找礦提供了一種新的方法。根據他的方法，有人發現有些地方花粉中的金、汞、鋅、砷含量明顯偏高。結果發現了金、汞、鋅、砷礦石。小花粉已經成為一個重要的信息庫：在中國，也有許多顯示各種金屬礦物的植物，例如生長在安徽安慶附近的海州香薷就是銅礦床的指示植物。因此，在代表性土壤花粉分析中應特別注意某些指示性金屬礦物的富集情況，以判斷某些金屬礦物的分佈規律。
