Bir hayvan ya da bitkinin fosilleşmesi için milyonlarca yıl süren bir süreç gerekmektedir. Tarih öncesi zamanda yaşayan canlıların çok az bir kısmı fosil olarak korunmuştur. Birçoğunun ölümü sırasındaki koşullar onların korunması için gerekli şartları oluşturmuyordu.
Fosillerin oluşum süreci şu şekildedir:
- Birçok fosil nehir, göl ve deniz yataklarının çöktüğü bölgelerdeki kayalarda bulunmaktadır. Canlılar bu bölgelerin yakınlarında ölmüş ve bu yataklarda saklı kalmışlardır.
- Çöken bölgeler canlıların üzerini örtmüş, zamanla katmanlar kalınlaşmış ve çökeltiler sıkışarak kayaya dönüşmüştür. Bu süreç birkaç yüz milyon yıl sürmektedir.
- Kayaların hareket edip yer değiştirmesi, aşınması veya kazı yapılması sonucunda içindeki fosil kalıntıları ortaya çıkmaktadır.