Os fósseis se formam em rochas sedimentares, como calcário, xisto e arenito. Os outros dois tipos de rocha, ígnea e metamórfica, se formam em condições inadequadas para fósseis.
Os fósseis são mais comuns no calcário e menos comuns no arenito. Os fósseis se formam com mais freqüência no xisto do que no arenito, mas com menos freqüência do que no calcário. Isso se deve à forma como eles são formados: o calcário é feito de conchas de organismos mortos, o xisto é formado a partir de sedimentos de lama de granulação fina e as formas de arenito da areia.
As rochas ígneas e metamórficas não contêm fósseis devido às altas temperaturas e pressões envolvidas na sua formação. As rochas ígneas se formam quando o magma esfria, e as rochas metamórficas se formam na temperatura e pressão extremamente altas sob a crosta terrestre.