Os fósseis podem ser categorizados em cinco tipos, com base no seu processo de preservação. Quando um organismo é enterrado por sedimentos, pode deixar um fóssil se o sedimento for transformado em rocha. As impressões deixadas na rocha pelos organismos não são materiais originais, como tecidos e esqueletos da criatura. O material orgânico é substituído, transformado ou dissolvido ao longo do tempo geológico.

Permineralização

Depois que um organismo é enterrado, os espaços vazios podem ser invadidos pelas águas subterrâneas. Se a água for rica em minerais, eles irão precipitar ou cristalizar na mesma forma que o organismo. Os cristais preenchem e substituem o organismo, que se dissolve. Se o organismo decair lentamente, então mais cristais podem se formar, fornecendo um nível mais alto de detalhes.

Moldes e Fundições

Muitas vezes, o organismo é completamente removido com o tempo pela dissolução ou decadência. As cavidades criadas quando o organismo desaparece podem ficar cheias de sedimentos. Uma vez que o organismo se foi, apenas uma impressão é deixada na rocha. Se um fóssil é uma impressão negativa do exterior de um organismo, então um molde é formado. Se o organismo é preenchido por sedimento, então é um molde.

Recristalização

Se o material orgânico não for removido, ele pode ser alterado para se tornar parte do fóssil. O calor e a pressão do enterro dentro dos sedimentos podem alterar a estrutura do material original do organismo. O cálcio nos ossos pode recristalizar em calcite ou aragonite. Os compostos em um organismo que são recristalizados são rearranjados para formar novos minerais. A recristalização ocorre com mais frequência em ossos ou conchas com alto teor de cálcio.

Carbonização

As coisas vivas contêm grandes quantidades de carbono. Quando eles são enterrados e comprimidos, eles podem se transformar em moldes pretos escuros do organismo original. Intenso calor e pressão esmagam o fóssil e o distorcem. Com calor e pressão suficientes, o carvão é formado. Fósseis de folhas de plantas são encontrados sem distorções, mas carbonizados porque se estabelecem planos e são bidimensionais. O material não é removido pela carbonização, mas alterado.

Bioimmuração

As formas de vida às vezes crescem umas sobre as outras. A vida marinha, como o coral, cria estruturas entrelaçadas que freqüentemente consomem ou envolvem outros pedaços de coral ou esponja do mar. Moldes ou cavidades podem ser deixados para trás dentro dos restos fósseis de corais, que são fósseis separados. Um organismo sem casca dura deixará espaços vazios na criatura maior que o rodeia.