Вкаменелостите могат да бъдат категоризирани в пет вида, въз основа на процеса им на съхранение. Когато даден организъм е погребан от утайка, той може да остави вкаменелост, ако утайката се превърне в скала. Впечатленията, оставени в скалите от организмите, не са оригинален материал като тъкан и скелет от съществото. Органичният материал се заменя, трансформира или разтваря в течение на геологично време.
Перминерализация
След като организмът е погребан, празните пространства могат да бъдат нападнати от подпочвените води. Ако водата е богата на минерали, те ще се утаят или ще кристализират в същата форма като организма. Кристалите запълват и заместват организма, който се разтваря. Ако организмът се разпада бавно, тогава могат да се образуват повече кристали, осигуряващи по-високо ниво на детайлност.
Форми и отливки
Често организмът се отстранява напълно с течение на времето чрез разтваряне или разпадане. Създадените кухини с изчезването на организма могат да се напълнят с утайки. След като организмът изчезне, в скалата остава само впечатление. Ако вкаменелостта е отрицателен отпечатък от външната страна на организма, тогава се образува плесен. Ако организмът се напълни от утайка, това е отливка.
Прекристализация
Ако органичният материал не бъде отстранен, той може да бъде променен, за да стане част от вкаменелостите. Топлината и натискът от погребението в утайката може да промени структурата на първоначалния материал от организма. Калцият в костите може да прекристализира в калцит или арагонит. Рекристализираните съединения в организма се пренареждат, за да образуват нови минерали. Прекристализацията се случва най-често в костите или черупките с високо съдържание на калций.
Карбонизация
Живите същества съдържат големи количества въглерод. Когато бъдат погребани и компресирани, те могат да се превърнат в тъмно черни плесени на първоначалния организъм. Интензивната топлина и натиск смачкват фосила и го изкривяват. При достатъчно топлина и налягане се образуват въглища. Вкаменелостите на растителните листа се срещат неизкривени, но карбонизирани, тъй като лежат плоско и са двуизмерни. Материалът не се отстранява чрез карбонизация, а се променя.
Биоимурация
Формите на живот понякога растат една над друга. Морският живот като коралите създава преплетени структури, които често консумират или заобикалят други парчета корали или морска гъба. Плесени или кухини могат да останат във фосилните останки от корали, които сами по себе си са отделни вкаменелости. Организм без твърда черупка ще остави след себе си празни пространства в по-голямото същество, което го заобикаля.