热河生物群保存十分精美。特别是以保存许多生物的软体组织特征而闻名于世，包括恐龙、鸟类、翼龙和哺乳动物中发现的羽毛、毛状物和毛发，以及许多生物中保存的软组织结构如皮肤印痕、软骨结构、角质喙等。在这个生物群中许多化石还保存了胃的残余物,包括动物的骨骼、鳞片、植物的种子等等。此外，许多昆虫和无脊椎动物还保存了翅膜和颜色的特征。随着辽宁古果、中华古果、中华龙鸟、孔子鸟、三燕丽蟾等一系列化石的发现，我国辽西地区已成为迄今为止世界上独一无二的古生物化石宝库。作为世界上门类最齐全的古生物化石群，辽西化石群堪称世界第一大化石群。
热河生物群拥有多项世界之最。世界上保存最好的早期哺乳动物骨架—张和兽、热河兽，对研究哺乳动物早期分化及真兽的起源有重要意义；地球上第一枝花—辽宁古果的发现，改写了被子植物起源史，将被子植物起源时间大大提前；世界上第一批被发现长有羽毛的恐龙：中华龙鸟、意外北票龙、原始祖鸟和尾羽鸟,极大地改变了人们关于恐龙的观念；保存最完整的早期蛙类三燕丽蟾距今至少１·２亿年，是世界上迄今已知骨骼保存得最为完整、精美的早期蛙类化石之一；最早的最庞大的鸟类化石群—孔子鸟、娇小辽西鸟、辽宁鸟、朝阳鸟等早期鸟类化石的发现，打破了始祖鸟一统天下的局面；近年还发现了四只翅膀的恐龙化石和鸟类胚胎化石以及鸟的腿羽化石，大都保存完好。
热河生物群出土化石所透露出的年代信息，对于研究这一生物群的进化具有十分重要的意义。侏罗—白垩纪交替的时期，地球的陆相生态系统发生了许多重要的变革，准