Fosili se čuvaju na dva glavna načina: sa i bez izmjena. Konzerviranje s izmjenama uključuje karbonizaciju, petrifikaciju, rekristalizaciju i zamjenu. Očuvanje bez izmjena uključuje upotrebu kalupa i prikupljanje neizravnih dokaza.
Pougljenjivanje
Karbonizacija se često događa u očuvanju biljaka i mekih organizama. Ostaci biljke ili životinje usitnjeni su ispod težine stijene. Plinovi, uključujući vodik, dušik i kisik, ispuštaju se plinom kroz proces topline i kompresije. Ono što je ostalo je ugljični film, dojam nekadašnjeg živog bića.
Okamenjenost
Ponekad se naziva permineralizacija, okamenjenje se događa kada se porozni materijal poput kosti ili ljuske napuni zaštitnim materijalom poput kalcijevog karbonata ili silicijevog dioksida. Izvorna ljuska ili kost zakopaju se pod zemlju i voda prodire na površinu. Podzemna voda sadrži kalcijev karbonat koji ispunjava prazne prostore u materijalu, koji s vremenom očvrsne i ispunjava pore pune minerala koji čuvaju predmet.
Prekristalizacija
Do prekristalizacije se često dolazi u fosilima ljuske i postupak je kojim kristališu male molekule unutar ljuske često formirane od jedne vrste kalcijevog karbonata može se transformirati u drugu vrstu kalcija karbonat. To stabilizira ljusku i pretvara je u fosil.
Zamjena
Javlja se i u školjkama i u drvu, zamjena je kada je atomski sastav izvornog živog bića stanicom od stanice zamijenjen novom kemijskom strukturom. Tipično, kemikalija koja zamjenjuje izvornik određuje se podzemnom vodom u kojoj leži fosil. Uobičajena vrsta zamjene je silifikacija. Tada se izvorni živi ostaci zamjenjuju silicijevim dioksidom, kao u slučaju okamenjenih šuma.
Lijevanje
Lijevanje i oblikovanje neizravan su način očuvanja fosila. U ovom slučaju, neizravno znači da se kemijski sastav organske tvari ne mijenja, već leži u tvari koja ostavlja dojam o materiji. Uobičajeni primjeri uključuju lijevanje lišća paprati i školjaka puževa.
Tragovi fosila
Tragovi fosila su druga vrsta neizravnog očuvanja fosila. Primjeri fosila u tragovima su tragovi i tragovi. Dinosauri i druge pretpovijesne životinje kretali su se kroz šipražje i duž gornjeg tla koje je kasnije bilo prekriveno ostalim krhotinama. U nekim su se slučajevima njihovi tragovi sačuvali i mogu se iskopati i izrezati iz zemlje. Još jedan primjer fosila u tragovima je životinjska balega. Očuvana fosilizirana balega pruža stručnjacima za fosilne arhive dokaze o drevnim izvorima hrane i strukturi pretpovijesnog probavnog sustava.