Fosílie sa konzervujú dvoma hlavnými spôsobmi: so zmenami a bez nich. Konzervácia so zmenou zahŕňa karbonizáciu, skamenenie, rekryštalizáciu a náhradu. K zachovaniu bez zmien patrí použitie plesní a zhromažďovanie nepriamych dôkazov.
Karbonizácia
Karbonizácia sa často vyskytuje pri ochrane rastlín a mäkkých organizmov. Zvyšky rastliny alebo zvieraťa sú rozdrvené pod ťarchou skaly. Plyny, vrátane vodíka, dusíka a kyslíka, sa odplyňujú procesom tepla a kompresie. Ostal po ňom uhlíkový film, dojem bývalého živého tvora.
Petrifikácia
Niekedy sa označuje ako permineralizácia, ku skameneniu dochádza, keď sa porézny materiál, ako je kosť alebo škrupina, naplní konzervačným materiálom, ako je uhličitan vápenatý alebo oxid kremičitý. Pôvodná škrupina alebo kosť sa zaborí pod zem a voda prenikne na povrch. Podzemná voda obsahuje uhličitan vápenatý, ktorý vypĺňa prázdne miesta v materiáli, čo časom vytvrdzuje a vypĺňa póry plné minerálov, ktoré predmet konzervujú.
Rekryštalizácia
Rekryštalizácia sa často vyskytuje vo fosíliách škrupín a je to proces, pri ktorom kryštály malých molekúl vo vnútri škrupiny často tvorenej jedným typom uhličitanu vápenatého sa môže transformovať na iný typ vápnika uhličitan. To stabilizuje škrupinu a zmení ju na fosíliu.
Výmena
Vyskytujú sa ako v mäkkýšoch, tak aj v dreve, a to nahradením, keď je atómové zloženie pôvodného živého tvora nahradené bunkou za bunkou novou chemickou štruktúrou. Chemická látka, ktorá nahrádza pôvodnú, je typicky určená podzemnou vodou, v ktorej fosília leží. Bežným typom náhrady je silifikácia. Vtedy sa pôvodné živé zvyšky nahradia oxidom kremičitým ako v prípade skamenených lesov.
Casting
Odlievanie a formovanie sú nepriamym spôsobom konzervovania fosílií. V tomto prípade nepriamy znamená, že sa nemení chemické zloženie organickej hmoty, ale skôr látka, ktorá vytvára dojem hmoty. Medzi bežné príklady patria odliatky listov papradia a ulity slimákov.
Stopové fosílie
Stopové fosílie sú ďalším typom nepriamej konzervácie fosílií. Príkladmi stopových fosílií sú stopy a stopy. Dinosaury a ďalšie prehistorické zvieratá sa pohybovali podrastom a po vrchnej pôde, ktorá bola neskôr pokrytá ďalšími troskami. V niektorých prípadoch boli ich stopy zachované a je možné ich vykopať a vyrezať zo zeme. Ďalším príkladom stopovej fosílie je zvierací trus. Konzervovaný, skamenený trus poskytuje fosílnym odborníkom dôkazy o starodávnych zdrojoch potravy a štruktúre prehistorického tráviaceho systému.
