I fossili sono conservati in due modi principali: con e senza alterazione. La conservazione con alterazione include carbonizzazione, pietrificazione, ricristallizzazione e sostituzione. La preservazione senza alterazione include l'uso di stampi e la raccolta di prove indirette.

Carbonizzazione

La carbonizzazione si verifica spesso nella conservazione di piante e organismi morbidi. I resti della pianta o dell'animale sono schiacciati sotto il peso della roccia. I gas, inclusi l'idrogeno, l'azoto e l'ossigeno, vengono scaricati attraverso il processo di calore e compressione. Ciò che rimane è un film di carbonio, un'impressione dell'ex vivente.

Petrifaction

Qualche volta chiamata permineralizzazione, la pietrificazione si verifica quando un materiale poroso come un osso o un guscio si riempie con materiale di conservazione come carbonato di calcio o silice. Il guscio o l'osso originale viene sepolto sotto terra e l'acqua penetra nella superficie. L'acqua freatica contiene il carbonato di calcio che riempie gli spazi vuoti del materiale, che col tempo indurisce e riempie i pori pieni di minerali che preservano l'oggetto.

Ricristallizzazione

La ricristallizzazione si verifica spesso nella shell fossili ed è il processo mediante il quale i cristalli di piccole molecole all'interno di un guscio spesso formato da un tipo di carbonato di calcio possono trasformarsi in un altro tipo di carbonato di calcio. Questo stabilizza il guscio e lo trasforma in un fossile.

Sostituzione

Si verificano sia nei molluschi che nel legno, la sostituzione avviene quando la composizione atomica della creatura vivente originale viene sostituita cella per cella con una nuova struttura chimica. In genere, la sostanza chimica che sostituisce l'originale è determinata dalla falda freatica in cui si trova il fossile. Un tipo comune di sostituzione è la silificazione. Questo è quando i resti viventi originali vengono sostituiti con silice come nel caso delle foreste pietrificate.

Casting

La fusione e lo stampaggio sono un modo indiretto per preservare i fossili. In questo caso, indiretto significa che la composizione chimica della materia organica non cambia, piuttosto si trova in una sostanza che dà un'impressione della questione. Esempi comuni includono getti di foglie di felce e gusci di lumaca.

Fossili di traccia

I fossili di traccia sono un altro tipo di conservazione indiretta dei fossili. Esempi di tracce fossili sono impronte e sentieri. Dinosauri e altri animali preistorici si muovevano attraverso il sottobosco e lungo il terreno superiore che fu poi ricoperto da altri detriti. In alcuni casi le loro tracce sono state conservate e possono essere scavate e tagliate fuori dal terreno. Un altro esempio di traccia fossile è lo sterco animale. Il letame conservato e fossilizzato fornisce agli esperti fossili prove di antiche fonti alimentari e la struttura del sistema digestivo preistorico.