2007년 5월 7일에 천연기념물로 지정되었다. 장구섬은 경상남도 하동군 금남면 중평리 중평항에서 동쪽으로 약 1㎞ 떨어진 해상에 위치한 장구 모양의 작은 섬이다. 섬 전체가 천연기념물로 지정되었으며, 지정 면적은 공유수면을 포함하여 28,263㎡이다.
화석은 과거 지구상에 살던 생물들이 특정한 환경에서 퇴적되어 그 흔적이 없어지지 않고 남은 것이다. 인류에 의해 발견되는 화석은 오랜 시간 지층 속에 묻혀 있다가 윗부분이 침식되어 없어지면서 지표로 노출된 것이 대부분이다. 지층에 남아 있는 화석은 지층과 더불어 지구의 역사를 알아보는 데 매우 유용한 정보를 제공한다.
하동 중평리 장구섬 화석산지의 형성시기는 중생대 백악기로 추정하고 있다. 당시 이 지역은 공룡 등 다양한 생물이 서식하던 호수였으며 공룡 등의 화석이 호수 퇴적물과 함께 퇴적되었다가 퇴적암으로 발달하여 오늘날에 발견되었다.
무인도인 장구섬에 있는 화석산지는 보존상태가 양호한 다량의 중생대 백악기 유삼각조개, 낙동의 습주조개 등 이매패류(二枚貝類: 좌우 두 개의 각으로 구성된 연체동물의 한 강) 화석과 조각류(鳥脚類: 뒷다리가 발달하여 두 다리로 걸었던 초식성 공룡, Ornithopoda) 공룡의 발자국 화석이 산출되었다.
그 외에도 악어의 두개골 화석, 오리주둥이 공룡의 이빨 화석, 거북의 배갑 화석, 각종 무척추동물의 생활흔적 화석 등 다양한 화석 역시 발견되어 학술적 가치가 크다.
특히 이곳에서 발견된 오리주둥이 공룡의 이빨은 우리나라 최초의 조각류 이빨 화석이다. 원시 악어의 머리뼈는 지금까지 국내에서 발견된 모든 육상 척추동물의 화석 중 가장 완벽하게 보존된 머리뼈로 학술적으로 귀중한 자료로 평가되고 있다.