O registro fóssil está incompleto porque é necessário um conjunto extremamente específico de circunstâncias para uma planta ou animal morto se tornar um fóssil. A grande maioria dos seres vivos simplesmente morre e se decompõe sem deixar um registro permanente de sua existência.
Para formar um fóssil, um organismo em decomposição deve ser coberto por sedimentos de forma relativamente rápida após morrer. O sedimento forma um molde em torno dos restos mortais, permitindo que depósitos minerais substituam a matéria orgânica e formem um fóssil. Sem essa camada protetora, um fóssil não pode se formar. As espécies que viveram dentro e ao redor de áreas ricas em sedimentos são mais comumente representadas no registro fóssil, enquanto aquelas em ambientes diferentes podem ser mais difíceis de encontrar como fósseis.