La madera tarda millones de años en petrificarse. Según los datos geológicos isotópicos reportados por el Servicio de Parques Nacionales, los árboles en el Parque Nacional del Bosque Petrificado en Arizona tienen entre 211 y 218 millones de años.
La madera petrificada se produce cuando los árboles derribados se entierran bajo lodo o ceniza volcánica. La madera, aislada del oxígeno, interactúa con compuestos minerales, como la sílice. Durante millones de años, la sílice cristaliza dentro de la estructura celular de la madera, momento en el cual se petrifica. La madera petrificada a menudo toma los colores de los minerales que se han solidificado en sus poros.