Fosílie lze rozdělit do pěti typů na základě jejich konzervačního procesu. Když je organismus pohřben sedimentem, může po sobě zanechat fosilii, pokud se sediment změní ve skálu. Dojmy zanechané ve skále organizmy nejsou původním materiálem, jako je tkáň a kostra ze stvoření. Organický materiál je nahrazen, transformován nebo rozpuštěn v průběhu geologického času.
Permineralizace
Poté, co je organismus pohřben, mohou prázdná místa napadnout podzemní voda. Pokud je voda bohatá na minerály, budou se srážet nebo krystalizovat ve stejném tvaru jako organismus. Krystaly vyplňují a nahrazují organismus, který se rozpouští. Pokud se organismus rozpadá pomalu, může se vytvořit více krystalů, které poskytují vyšší úroveň podrobností.
Formy a odlitky
Organismus je často v průběhu času zcela odstraněn rozpuštěním nebo rozpadem. Dutiny vytvořené při zmizení organismu se mohou zaplnit sedimentem. Jakmile je organismus pryč, ve skále zůstane jen dojem. Pokud je fosilie negativním otiskem vnějšku organismu, vytvoří se forma. Pokud je organismus vyplněn sedimentem, pak jde o sádru.
Rekrystalizace
Pokud organický materiál není odstraněn, může být změněn tak, aby se stal součástí fosilií. Teplo a tlak z pohřbu v sedimentu mohou změnit strukturu původního materiálu z organismu. Vápník v kostech může rekrystalizovat na kalcit nebo aragonit. Sloučeniny v organismu, které jsou rekrystalizovány, jsou znovu uspořádány a vytvářejí nové minerály. Rekrystalizace probíhá nejčastěji v kostech nebo skořápkách s vysokým obsahem vápníku.
Karbonizace
Živé věci obsahují velké množství uhlíku. Když jsou pohřbeni a stlačeni, mohou se proměnit v tmavě černé formy původního organismu. Intenzivní teplo a tlak rozdrtí fosilii a zkreslí ji. S dostatečným množstvím tepla a tlaku vzniká uhlí. Fosílie rostlinných listů se nalézají nezkreslené, ale karbonizované, protože leží naplocho a jsou dvojrozměrné. Materiál není odstraněn karbonizací, ale změněn.
Bioimurace
Formy života někdy rostou jeden přes druhého. Mořský život, jako jsou korály, vytváří propletené struktury, které často konzumují nebo obklopují další kousky korálů nebo mořských hub. Ve fosilních zbytcích korálů mohou zůstat pozůstatky nebo dutiny, které jsou samy o sobě samostatnými fosiliemi. Organismus bez tvrdé skořápky zanechá za sebou prázdná místa ve větším tvorovi, který jej obklopuje.
