Στο Πάρκο του Απολιθωμένου Δάσους η συστηματική ανασκαφική έρευνα που πραγματοποιεί το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας έφερε στο φως πολλά φυτικά απολιθώματα, μεταξύ των οποίων περιλαμβάνεται ο μεγαλύτερος μέχρι σήμερα γνωστός ιστάμενος κορμός απολιθωμένου δένδρου, όχι μόνο για την Λέσβο αλλά με βεβαιότητα για ολόκληρη της Ευρώπη. Το ύψος του είναι 7,02 μέτρων και η περίμετρος του 8,58 μέτρων. Αποτελεί το κατώτερο τμήμα του κορμού το οποίο έχει διατηρηθεί σε πολύ καλή κατάσταση. Πρόκειται για ένα από τα μεγαλύτερα διασωζόμενα φυτικά απολιθώματα στον κόσμο και ανήκει στο είδος Taxodioxylon albertense, που αποτελεί πρόγονο του σύγχρονου δένδρου της Σεκόιας.
Αποκαλύφθηκαν, επίσης ιστάμενοι απολιθωμένοι κορμοί κωνοφόρων δένδρων που ανήκουν στην οικογένεια των Πρωτοπευκίδων(Protopinaceae) και εμφανίζουν εξαιρετική διατήρηση της εσωτερικής δομής και των εξωτερικών γνωρισμάτων του ξύλου. Ανήκουν στο νέο είδος κωνοφόρου δένδρου, το είδος Pinoxylon paradoxum, το οποίο προσδιορίσθηκε για πρώτη φορά από τον Ε. Βελιτζέλο και παρουσιάζει μεγάλη εξάπλωση στην ευρύτερη περιοχή του Απολιθωμένου Δάσους. Κατά τις εκσκαφές έχουν επίσης αποκαλυφτεί πολλά τμήματα απολιθωμένων φυτών (καρποί, φύλλα, κλαδιά, ρίζες), τα οποία εκτίθενται στις αίθουσες του Μουσείου.
Για την διευκόλυνση του επισκέπτη στο Πάρκο δημιουργήθηκαν τρεις κυκλικές θεματικές διαδρομές, οι οποίες επιτρέπουν την καλύτερη γνωριμία με τα απολιθώματα. Το πρώτο τμήμα, κοινό και για τις τρεις διαδρομές, έχει τον τίτλο “Ανακαλύπτοντας το Απολιθωμένο Δάσος” και δίνει την δυνατότητα στον επισκέπτη να γνωρίσει αντιπροσωπευτικά δείγματα απολιθωμάτων. Στο τέλος του πρώτου τμήματος, ο επισκέπτης μπορεί να επιλέξει ανάμεσα σε τρεις εναλλακτικές πορείες που διέρχονται από τους σημαντικότερους απολιθωμένους κορμούς του Πάρκου.
Στην πρώτη διαδρομή με τίτλο «Αποκαλύπτοντας το Απολιθωμένο Δάσος», περιλαμβάνονται οι σημαντικότερες θέσεις ανασκαφών με εντυπωσιακά απολιθώματα και ενδιαφέροντα στοιχεία για τη στρωματογραφία των ηφαιστειακών πετρωμάτων. Ο επισκέπτης μέσα από την διαδρομή μπορεί να ανακαλύψει την ιστορία του Απολιθωμένου Δάσους.
Η δεύτερη διαδρομή, που αποτελεί και την πιο μεγάλη περιπατητική διαδρομή του Πάρκου, περιλαμβάνει τους μεγαλύτερους ιστάμενους απολιθωμένους κορμούς Σεκόιας. Ο επισκέπτης καθώς διασχίζει το μονοπάτι της διαδρομής, του αποκαλύπτεται νοητά το πλούσιο δάσος που υπήρχε στην περιοχή.
Ανάμεσα στις πρωτοπευκίδες, προγονικές μορφές των σύγχρονων πεύκων μπορεί να περιηγηθεί ο επισκέπτης στην τρίτη διαδρομή, μία διαδρομή με ιδιαίτερο επιστημονικό ενδιαφέρον, αφού στην περιοχή προσδιορίστηκε για πρώτη φορά το νέο είδος κωνοφόρου δένδρου Pinoxylon paradoxum. Στη θέση αυτή βρίσκεται ο ολότυπος του είδους, δηλαδή τα απολιθώματα από τα οποία προσδιορίστηκε το συγκεκριμένο είδος για πρώτη φορά στην επιστημονική βιβλιογραφία.
Από τη σύνθεση της παλιοχλωρίδας βγαίνει το συμπέρασμα ότι στην ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου πριν από 20 εκατομμύρια χρόνια υπήρχαν μικτά δάση κωνοφόρων ενώ στα χαμηλότερα επικρατούσαν τα πλατύφυλλα και οι φοίνικες. Έτσι δίδεται η ευκαιρία να κατανοήσουμε καλύτερα το παλαιοανάγλυφο που υπήρχε στην περιοχή του Απολιθωμένου Δάσους.
