Fossilien können aufgrund ihres Erhaltungsprozesses in fünf Typen eingeteilt werden. Wenn ein Organismus von Sediment begraben wird, kann er ein Fossil hinterlassen, wenn das Sediment in Gestein umgewandelt wird. Die von Organismen im Gestein hinterlassenen Abdrücke sind kein Originalmaterial wie Gewebe und Skelett der Kreatur. Das organische Material wird im Laufe der geologischen Zeit ersetzt, umgewandelt oder aufgelöst.
Permineralisation
Nachdem ein Organismus vergraben wurde, können die leeren Räume von Grundwasser überflutet werden. Ist das Wasser reich an Mineralien, fallen diese aus oder kristallisieren in der Form des Organismus. Die Kristalle füllen und ersetzen den Organismus, der sich auflöst. Wenn der Organismus langsam zerfällt, können sich mehr Kristalle bilden, die eine höhere Detailgenauigkeit bieten.
Formen und Abgüsse
Oftmals wird der Organismus im Laufe der Zeit durch Auflösung oder Zerfall vollständig entfernt. Die beim Verschwinden des Organismus entstehenden Hohlräume können sich mit Sediment füllen. Ist der Organismus einmal weg, bleibt nur noch ein Abdruck im Gestein. Wenn ein Fossil ein negativer Abdruck von der Außenseite eines Organismus ist, dann bildet sich ein Schimmel. Wenn der Organismus mit Sediment ausgefüllt ist, handelt es sich um einen Gips.
Umkristallisation
Wenn organisches Material nicht entfernt wird, kann es verändert werden, um Teil des Fossils zu werden. Die Hitze und der Druck bei der Verschüttung im Sediment können die Struktur des ursprünglichen Materials des Organismus verändern. Calcium in Knochen kann zu Calcit oder Aragonit rekristallisieren. Die umkristallisierten Verbindungen in einem Organismus werden umgelagert, um neue Mineralien zu bilden. Die Rekristallisation tritt am häufigsten in kalziumreichen Knochen oder Schalen auf.
Verkohlung
Lebewesen enthalten große Mengen an Kohlenstoff. Wenn sie vergraben und komprimiert werden, können sie sich in dunkelschwarze Schimmelpilze des ursprünglichen Organismus verwandeln. Intensive Hitze und Druck zerquetschen das Fossil und verformen es. Bei genügend Hitze und Druck entsteht Kohle. Fossilien von Pflanzenblättern werden unverzerrt, aber karbonisiert gefunden, weil sie flach liegen und zweidimensional sind. Material wird durch Karbonisierung nicht abgetragen, sondern verändert.
Bioimmuration
Lebensformen wachsen manchmal übereinander. Meereslebewesen wie Korallen schaffen ineinander verschlungene Strukturen, die häufig andere Korallen- oder Meeresschwammstücke verbrauchen oder umgeben. Schimmel oder Hohlräume können in den fossilen Überresten von Korallen zurückbleiben, die selbst separate Fossilien sind. Ein Organismus ohne eine harte Schale hinterlässt in der ihn umgebenden größeren Kreatur leere Räume.