Fossiler er bevart på to hovedmåter: med og uten endring. Konservering med endring inkluderer karbonisering, forstening, omkrystallisering og erstatning. Bevaring uten endring inkluderer bruk av form og innsamling av indirekte bevis.
Karbonisering
Forkarbonisering forekommer ofte i bevaring av planter og myke organismer. Rester av planten eller dyret knuses under vekten av fjellet. Gassene, inkludert hydrogen, nitrogen og oksygen, blir avgasset gjennom prosessen med varme og kompresjon. Det som er igjen er en karbonfilm, et inntrykk av den tidligere levende ting.
Forstening
Noen ganger referert til som permineralisering, forekommer forstening når et porøst materiale som et bein eller et skall blir fylt med konserveringsmateriale som kalsiumkarbonat eller silika. Det opprinnelige skallet eller beinet blir begravet under bakken og vann trenger inn i overflaten. Grunnvannet inneholder kalsiumkarbonat som fyller de tomme områdene i materialet, som over tid herder og fyller porene fulle av mineraler som bevarer gjenstanden.
Omkrystallisering
Omkrystallisering forekommer ofte i skallfossiler og er prosessen der små molekyler krystaller inne i et skall som ofte er dannet av en type kalsiumkarbonat, kan det transformeres til en annen type kalsium karbonat. Dette stabiliserer skallet og gjør det til et fossil.
Erstatning
Forekomster i både skalldyr og tre, erstatning når atomsammensetningen til den opprinnelige levende ting erstattes celle med celle med en ny kjemisk struktur. Vanligvis bestemmes kjemikaliet som erstatter originalen av grunnvannet fossilen ligger i. En vanlig type erstatning er silifikasjon. Dette er når de opprinnelige levningene blir erstattet med silisiumdioksyd som i forstenede skoger.
Casting
Støping og støping er en indirekte måte å bevare fossiler på. I dette tilfellet betyr indirekte at den organiske stoffets kjemiske sammensetning ikke endres, men den legger i et stoff som gjør inntrykk av saken. Vanlige eksempler inkluderer støping av bregneblader og snegleskjell.
Spor fossiler
Spor fossiler er en annen type indirekte bevaring av fossiler. Eksempler på sporfossiler er fotspor og stier. Dinosaurer og andre forhistoriske dyr beveget seg gjennom undervegetasjonen og langs toppjord som senere ble dekket med annet rusk. I noen tilfeller ble sporene deres bevart og kan graves opp og kappes ut av bakken. Et annet eksempel på et sporfossil er dyremøkk. Bevart, fossilt møkk gir fossile eksperter bevis på eldgamle matkilder og strukturen til forhistorisk fordøyelsessystem.