Um exemplo de um fóssil petrificado é a madeira antiga que teve todo o seu tecido substituído por quartzo por um longo período de tempo. A petrificação ocorre quando um organismo morto é protegido da podridão de tal forma que o mineral água rica pode infiltrar-se nele.
A petrificação funciona pelos minerais que se depositam no tecido do organismo à medida que o tecido é lentamente removido. Os minerais se cristalizam na mesma forma do tecido que substituem. Isso resulta em fósseis que podem ser altamente detalhados, preservando estruturas até o nível microscópico. A maioria dos fósseis petrificados não é tão completa, mas a textura da casca e de outras estruturas pequenas costuma ser preservada.