Orijinal kalıntılar bitkilerin ve hayvanların korunmuş ve değişmemiş kalıntılarıdır. Bu fosiller en çok kemikler, buzda kalmış hayvanlar veya reçineye hapsolmuş böcekler şeklinde gelir.
Orijinal kalıntılar, her tür fosil için en değerli ve en nadir olanıdır. Muhafaza, donma ve kuruma ile korunurlar. Örneğin, kehribarla hapsolmuş bir böcek, muhafaza süresince korunan orijinal kalmanın bir örneği olabilir.
Değiştirilen kalıntılar daha yaygındır ve bitki veya hayvanın sedimentle kaplı kısmı zamanla değiştiğinde ve taşlaşmış odun gibi minerallerle değiştirildiğinde ortaya çıkar. Bu süreçte, su kaplanmış nesneye batırılır ve sudaki mineraller sert dokudaki minerallerin yerini alır. Bununla yakından ilişkili olarak, sudaki minerallerin organik doku içindeki boşlukları doldurdukları, organizmanın içsel bir dökümünü oluşturan permineralizasyon sürecidir.
Bazı durumlarda, fosiller ısı ve basınca maruz kalmakta ve orijinal nesne şeklindeki karbon kalıntısına dönüşmektedir. Bu işleme kömürleşme denir ve genellikle hayvanların yumuşak dokularında ve bitkilerin yapraklarında oluşur. Diğer fosil türleri, nesnenin izlenimini veya kopyasını almak için kalıntıları tortu veya çamur sertleştiğinde kalıplar ve atmalardır.
