Para que se forme un fósil, los restos de un animal deben cubrirse con sedimento relativamente rápido después de la muerte del organismo. Los tejidos blandos se pudren antes de que el sedimento se endurezca alrededor de los huesos y los dientes. Eventualmente, los restos se disuelven, dejando un hueco en la roca que se llena de minerales.
Una variedad de diferentes sustancias puede ofrecer las condiciones adecuadas para la fosilización. Las turberas húmedas son excelentes para conservar fósiles, ya que los restos duros pueden hundirse debajo de la superficie, protegidos de depredadores y bacterias. La ceniza volcánica es otro buen conservante para los fósiles. El océano es una excelente fuente de preservación de fósiles, con capas constantemente renovadas de sedimentos para enterrar restos y comenzar el proceso de fosilización. Muchos de los mejores yacimientos de fósiles del mundo estuvieron cubiertos por las aguas del océano.
Una vez que los restos están enterrados, el sedimento debe tener la oportunidad de solidificarse para preservar un yeso de los huesos. Esto suele ocurrir cuando la presión funciona en las capas con el tiempo. Sin embargo, el sello alrededor de los restos rara vez se completa, lo que permite que los huesos originales se disuelvan con el tiempo. Las grietas en las capas de sedimento permiten que el agua rica en minerales fluya hacia el espacio negativo, creando una réplica de los restos originales de piedra.
