Fosilin oluşması için, bir hayvanın kalıntılarının organizmanın ölümünden sonra nispeten hızlı bir şekilde tortu ile kaplanması gerekir. Yumuşak dokular, tortular kemikler ve dişlerin çevresinde sertleşmeden önce çürür. Sonunda, kalıntılar erir ve kayada minerallerle dolup taşan bir boşluk kalır.
Çeşitli farklı maddeler fosilleşme için doğru koşulları sağlayabilir. Nemli turba bataklıkları, fosillerin korunması için mükemmeldir, çünkü sert kalıntılar yırtıcılardan ve bakterilerden korunmuş olarak yüzeyin altına batabilir. Volkanik kül, fosiller için iyi bir koruyucudur. Okyanus mükemmel bir fosil koruma kaynağıdır, kalıntıları gömmek ve fosilleşme sürecini başlatmak için sürekli yenilenen tortu katmanları vardır. Dünyanın en iyi fosil alanlarının birçoğu bir zamanlar okyanus suları ile kaplıydı.
Kalıntılar gömüldükten sonra, tortuların bir alçı kemiğini korumak için katılaşma şansına sahip olması gerekir. Bu genellikle zamanla tabakalar üzerinde basınç çalıştığında meydana gelir. Kalıntıların etrafındaki sızdırmazlık nadiren tamamlanır, ancak orijinal kemiklerin zaman içinde çözünmesini sağlar. Sediment katmanlarındaki çatlaklar, mineral bakımından zengin suyun negatif alana akmasına izin vererek, orijinal kalıntıların taştan bir kopyasını oluşturur.
