Fossiilid on aluseks teadlaste arusaamisele Maa ajaloost ja kogu sellel olevast elust. Kõik, mida inimene teab dinosauruste, varasemate hominiidiliikide ja kõigi teiste väljasurnud liikide kohta, sai alguse fossiilide avastamisest. Suur osa sellest, mida antropoloogid nüüd inimeste varase rände kohta mõistavad, pärineb fossiilidest. Teadlaste teadmised massilisest väljasuremisest ja nende võime planeedi tulevikku ennustada põhinevad suuresti fossiilidel. Kui fossiilide valitsev pilt on paleontoloog, kes kauge kõrbes hoolega üles kaevab massiivse dinosauruse skeleti, fossiile on mitut erinevat tüüpi ja need moodustavad koos selge pildi elust Maal enne tänapäeva inimeste tulekut olema.
Kivistunud fossiilid
Kivistumine, mida tuntakse ka kui permineraliseerumist, on protsess, mille käigus rakud väga tugevalt poorsed orgaanilised materjalid, nagu luud, pähklid ja puit, asendatakse aja jooksul järk-järgult mineraalidega. See protsess toimub sellistes olukordades nagu vulkaanipursked. Kui puu või loom maetakse nii ootamatult, et tal pole võimalust mädaneda ega kiskja seda ära süüa, muudavad tuhk ja kuumus aja jooksul organismi kiviseks, säilitades selle aastatuhandeid. Kivistunud kivistised on need, mida enamik inimesi kipub fossiilideks pidama, kuna need on suured ja kõvad ning koosnevad enamasti arheoloogilistest kaevamistest leitud luudest. Kivistunud fossiilid on levinumad fossiilid ja on paleontoloogidele andnud palju teavet eelajalooliste liikide, sealhulgas dinosauruste kohta.
Süsinikfossiilid
Erinevalt kivistunud fossiilidest on süsinikfossiilid õrnad ja säilitavad elu üksikasjalikult, sealhulgas taimede ja loomade pehmed koed. Veekogude põhja kukkunud putukad ja kalad jäävad sinna settekihtide, näiteks vulkaanipurske tuha tõttu, mis kaitseb neid söömise või lagunemise eest. Miljonite aastate jooksul langeb nende peale veel rohkem settekihte ning suurenevate kihtide kulunud aeg ja kaal suruvad tuha või muu materjali kivimiks, mida nimetatakse kildaks. Putukad ja kalad lagunevad sel ajal. Kõik elusolendid sisaldavad süsinikuelementi ja süsinik jääb kilda, jättes kivimile õhukese, kuid detailse kihi. Mõnes süsinikfossiilis on nähtavad putuka keha segmendid, liblika tiibade mustrid või lehe veenid.
Valatud ja hallituse fossiilid
Hallitusfossiilidel puudub palju süsinikfossiilide üksikasju. Need kipuvad esinema loomadel, kellel on kõvad kehaosad, näiteks eksoskeletid, hambad või kestad. Organism on kinni poorses settekivimis, kus vesi voolab läbi selle ja lahustab keha pehme koe. Aja jooksul tekib hallitus. Sisevorm võib juhtuda fossiiliga, millel on tühi õõnsus, nagu kest. Sete täidab ja kõveneb kesta sees, kest aga aja jooksul lahustub. Kestade sisekontuur jääb sisemusse täitunud settele. Välimine hallitus toimub sarnaselt, kuid sette kõveneb ümber kõvade kehaosade, mis lahustuvad ja jätavad õõnsuse, kus organism kunagi oli.
Teadlastele, kes puutuvad kokku hallitusfossiilidega, jääb negatiivne ruum, mis tähistab seal kunagi olnud looma. Casting tuleb pildile kas loomulikult või sünteetiliselt. Mõnel juhul loob loodus looma või kehaosa kipsi, ladestades mineraalaineid vormi fossiili jäetud õõnsustesse. Kui seda ei juhtu, saavad paleontoloogid luua Pariisi lateksist või kipsist sünteetilise valu. Nad kasutavad seda selleks, et aimu saada fossiili tekitanud looma kontuuridest, suurusest ja muudest üksikasjadest.
Tõelises vormis fossiilid
Tõelise kujuga fossiilid on organismid, mis säilivad täielikult nende looduslikul kujul. See võib juhtuda mitmel viisil, kuid tavaliselt hõlmab see organismi kinnijäämist ja säilimist. Merevaik on varase tertsiaari perioodi pärit okaspuu vaik. Putukad langevad puuvaiku ja jäävad sinna kleepuvuse tõttu kinni. Aja jooksul langeb nende peale rohkem vaiku. Miljonite aastate jooksul vaik kõvastub ja muudab oma molekulaarset struktuuri protsessis, mida nimetatakse polümerisatsiooniks, kuni see muutub merevaiguks. Kõveneva vaigu kinnijäämine kaitseb kivistunud putukat koristajate ja lagunemise eest.
Kuivamine on veel üks tõelises vormis fossiilide tüüp. Seda nimetatakse ka mumifitseerimiseks. Mõned loomad pugesid jääajal Põhja-Ameerika edelakõrbetes koobastesse ja surid. Nende keha kuivatas kõrbeõhk ja see säilis suurepäraselt tuhandeid aastaid. Mumifitseerunud jäänused on nii hästi säilinud, et juuksevärv ja riided on endiselt nähtavad, kuid need fossiilid lagunevad sageli vähimalgi määral.
Külmutamine on üks paremini säilinud fossiilimisprotsesse. Organismi pehmed koed jäävad täielikult puutumata. Asjaolu, mis viib külmunud fossiilini, on sageli looma ootamatu kinnijäämine külmumispaika. See ei olnud haruldane Siberi ja Alaska suurtel imetajatel hilisel jääajal, eriti villaste mammutite puhul.
