在不同的时代和地区，有不同的植物。因此，在不同的地层中，有不同的花粉化石。地质学家十分重视对地层中花粉化石的研究，以确定地质年代。
花粉化石不仅可以用来确定地层的年龄，而且可以用来指示沉积矿物的分布。一般来说，各种沉积矿物的分布规律和形成条件与生物及其生存环境有直接或间接的关系。例如，能源矿物油和煤所产生的各种生物遗骸的物理化学变化都与花粉化石密切相关。
第一次世界大战期间，瑞典地质学家通过分析地层中的花粉发现了石油，引起了各国的关注。后来，美国、英国、德国、波兰、澳大利亚等国的地质学家也通过分析地层中的花粉发现了煤矿和石油矿。
孢粉和石油
孢子和花粉是形成油母质的原始物质。干酪根经热降解后可以生油。干酪根热降解是生油理论中最科学的解释。
通过对松树花粉、白皮松花粉、向日葵花粉和玉米花粉的热模拟实验，发现花粉能生油，生油阶段可分为生油早期和生油晚期。
早期形成的油主要由纤维素和原生质体热降解形成。当温度达到300℃左右时，可以制油。纤维素和原生质（即细胞内容物）在地层沉积和埋藏过程中容易被细菌分解、腐蚀或氧化。纤维素虽然不能直接热解成烃类化合物，但可以被细菌分解成腐植酸，腐植酸可以进一步聚合成干酪根，最终可以生产石油。后期产油主要由花粉外壁的孢粉开裂形成，温度约为400～420℃。
通过对化石花粉颜色和透明度的研究，可以推断石油的成熟度。由于化石花粉长期埋藏在地下，随着温度和时间的增加，其颜色逐渐变暗，透明度增加。有研究表明，当地层厚度大于1900米时，化石花粉的颜色多为黄色；当地层深度超过1900米时，化石花粉颜色变为棕黄色。结果表明，1900 M时花粉化石各项指标变化明显，1900 M深度是未成熟有机质与成熟有机质的分界线，是大规模油气转化的开始。结果表明，在1900米以上地层中，化石花粉因颜色浅而不能生油；而在1900米以下地层，化石花粉可以生油。
根据对大庆油田的研究，地层中化石花粉半透明度的变化规律为：在1000米以上的地层中，化石花粉的半透明度为50%，古温度低于60℃，有机质属于未成熟阶段，不能生油；在1000-2000米深度的地层中，花粉化石的半透明度为45%，在2000-4000米的地层中，古温度为60-110度，化石花粉的透明度为25%-35%，古温度为110-170℃。有机质属高成熟期，生轻质油；埋藏深度大于4000m时，化石花粉透明度小于25%，古温度大于170℃，属于过成熟期，只能产生干气。可见，根据地层中化石花粉半透明度的变化规律，可以有效地判断有机质的成熟度，划分生油期。
此外，根据化石花粉在地层中的运移规律，可以确定原油的流向和原油的来源。据研究，由于原油中的化石花粉体积小、数量多，当原油形成后流向某个地方时，原油中含有的大量化石花粉也必然随原油一起流动。通过对原油中的化石花粉的研究，科学家可以确定哪些化石花粉是油层中固有的，哪些是随油迁移的。
目前，利用孢粉颜色判断原油成熟度的方法已被世界上许多石油公司广泛采用。
化石花粉和煤
化石花粉不仅与石油的生成密切相关，而且与煤的生成密切相关。
煤是在高温高压下经过长期的物理化学作用而形成的。因此，煤中一定有大量的花粉化石。只要对含煤地层中的花粉化石进行研究，就可以知道煤是由哪些植物转化而来的。
化石花粉的研究不仅可以确定煤中各种造煤植物的名称，从而确定煤的物质组成，而且可以通过对造煤植物花粉的研究来确定产煤时代。
根据植物化石和花粉化石的研究，我国地质史上有三个成煤期：最早的大规模造煤期是约2亿年前的晚古生代造煤期，地质学上称之为石炭—二叠纪造煤期。当时主要的造煤植物是鳞片木、封卵木等高大乔木植物和许多晚古生代种子蕨类植物。地质史上第二个造煤期发生在中生代三叠纪、侏罗纪和早白垩纪，距今约2亿至1亿年。造煤植物主要是针叶树和蕨类植物，如高大的老松树和众多的蕨类植物。第三次大规模造煤期是大约5000万年前的第三纪早期。当时主要的造煤植物是针叶树和乔木的被子植物。
通过对煤系地层中化石花粉的研究，还可以对各煤层进行对比，从而确定煤层的数量和煤层厚度的变化。
化石花粉与其他矿产
化石花粉的研究还可以确定其他沉积矿物形成的古环境条件，如石膏、钾盐、食盐等卤族元素形成的矿物。根据花粉化石的研究，可以确定这些矿物形成于干旱的古气候。因为当时大气中的降水量远远小于水的蒸发量，随着湖水的逐渐蒸发，湖水减少，由卤化元素形成的一系列矿物质，如石膏、钾盐、石盐等都会发芽。
此外，根据现代植物花粉的研究，也可以为寻找各种金属矿物提供线索。多年来，一些地质学家和古生物学家利用指示植物和它们的花粉来寻找一些富含金属的区域和矿脉（特别是一些铜、铅和锌矿物）的分布。
所谓指示植物，是指能够指示一定区域内特定环境或特定情况的植物属性和群落。植物花粉在土壤中的分布规律可直接与土壤中某些植物花粉的分布规律相结合，为植物的找矿提供依据。
1975年，英国科学家平森特博士发现了新鲜的花粉。他认为分析这些花粉的成分也有助于勘探。他的研究方法很有趣。每次我到了一个地方，我就在那里捉蜜蜂。蜜蜂是天然的花粉采集者。从蜜蜂的腿上，你可以得到一堆花粉球。pinsant博士用光谱分析法分析了花粉球的成分。有一次，他发现花粉中的铅含量比平常高出4-9倍。根据蜜蜂提供的信息，当地发现了铅矿。
平森特（pinsant）博士的发现为找矿提供了一种新的方法。根据他的方法，有人发现有些地方花粉中的金、汞、锌、砷含量明显偏高。结果发现了金、汞、锌、砷矿石。
小花粉已经成为一个重要的信息库：在中国，也有许多显示各种金属矿物的植物，例如生长在安徽安庆附近的海州香薷就是铜矿床的指示植物。
因此，在代表性土壤花粉分析中应特别注意某些指示性金属矿物的富集情况，以判断某些金属矿物的分布规律。