A fosszíliák megőrzési folyamatuk alapján öt típusba sorolhatók. Ha egy szervezetet üledék temet, akkor egy kövületet hagyhat maga után, ha az üledéket sziklává változtatják. Az élőlények által a kőzetben hagyott benyomások nem eredeti anyagok, például a lény szövetei és csontvázai. A szerves anyagokat a geológiai idő alatt kicserélik, átalakítják vagy feloldják.
Permineralizáció
Egy szervezet eltemetése után az üres tereket behatolhatja a talajvíz. Ha a víz gazdag ásványi anyagokban, akkor kicsapódnak vagy kikristályosodnak ugyanabban az alakban, mint a szervezet. A kristályok feltöltik és helyettesítik az organizmust, amely feloldódik. Ha a szervezet lassan bomlik, akkor több kristály képződhet, ami magasabb szintű részletességet biztosít.
Formák és öntvények
Gyakran a szervezet feloldódással vagy bomlással idővel teljesen eltávolul. A szervezet eltűnésekor keletkező üregek üledékkel tölthetők meg. Miután a szervezet eltűnt, csak egy benyomás marad a sziklában. Ha egy kövület negatív lenyomat a szervezet külsején, akkor penész képződik. Ha a szervezetet üledék tölti ki, akkor öntött.
Átkristályosítás
Ha a szerves anyagot nem távolítják el, akkor megváltoztatható, hogy a fosszília részévé váljon. Az üledékbe temetkezéskor keletkező hő és nyomás megváltoztathatja a szervezetből származó eredeti anyag szerkezetét. A csontokban lévő kalcium kalcittá vagy aragonittá kristályosodhat át. Az organizmusban átkristályosodott vegyületek átrendeződve új ásványokat képeznek. Az átkristályosodás leggyakrabban magas kalciumtartalmú csontokban vagy héjakban történik.
Szénsavasodás
Az élőlények nagy mennyiségű szenet tartalmaznak. Ha eltemetik és összenyomják őket, az eredeti szervezet sötét fekete penészévé válhatnak. Az intenzív hő és nyomás elnyomja a kövületeket és torzítja azokat. Kellő hő és nyomás mellett szén keletkezik. A növényi levélmaradványok torzulatlanok, de karbonizáltak, mert laposan fekszenek és kétdimenziósak. Az anyagot nem karbonizációval távolítják el, hanem megváltoztatják.
Bioimmuráció
Az életformák néha nőnek egymással. A tengeri élet, például a korall, összefonódó struktúrákat hoz létre, amelyek gyakran fogyasztják vagy körülveszik a korall vagy a tengeri szivacs más darabjait. A korallok fosszilis maradványai között penész vagy üreg maradhat, amelyek maguk is különálló kövületek. Egy kemény héj nélküli szervezet üres tereket hagy maga után a körülötte lévő nagyobb lényben.