Para que um fóssil se forme, os restos de um animal precisam ser cobertos com sedimentos de forma relativamente rápida após a morte do organismo. Os tecidos moles apodrecem antes que o sedimento endureça ao redor dos ossos e dentes. Eventualmente, os restos se dissolvem, deixando uma lacuna na rocha que se enche de minerais.
Uma variedade de substâncias diferentes pode oferecer as condições certas para a fossilização. Pântanos de turfa úmida são excelentes para preservar fósseis, uma vez que os restos duros podem afundar abaixo da superfície, protegidos de predadores e bactérias. A cinza vulcânica é outro bom conservante para fósseis. O oceano é uma excelente fonte de preservação fóssil, com camadas de sedimentos constantemente renovadas para enterrar os restos mortais e iniciar o processo de fossilização. Muitos dos melhores campos de fósseis do mundo já foram cobertos por águas do oceano.
Uma vez que os restos mortais são enterrados, o sedimento deve ter uma chance de solidificar para preservar um molde dos ossos. Isso geralmente ocorre quando a pressão atua nas camadas ao longo do tempo. O selo em torno dos restos mortais raramente é completo, no entanto, permitindo que os ossos originais se dissolvam com o tempo. As rachaduras nas camadas de sedimentos permitem que a água rica em minerais flua para o espaço negativo, criando uma réplica dos restos originais da pedra.
