Фосили се чувају на два главна начина: са и без промена. Очување са изменом укључује карбонизацију, петрификацију, рекристализацију и замену. Очување без измена укључује употребу калупа и прикупљање посредних доказа.
Карбонизација
Карбонизација се често јавља у очувању биљака и меких организама. Остаци биљке или животиње уситњени су испод тежине стене. Гасови, укључујући водоник, азот и кисеоник, отпадни су у процесу загревања и компресије. Оно што је остало је карбонски филм, утисак некадашњег живог бића.
Петрифацтион
Понекад се назива перминерализација, петрификација се дешава када се порозни материјал као што је кост или шкољка напуни заштитним материјалом попут калцијум карбоната или силицијум диоксида. Оригинална шкољка или кост затрпавају се испод земље и вода продире на површину. Подземна вода садржи калцијум-карбонат који испуњава празне просторе у материјалу, који временом очвршћава и испуњава поре пуне минерала који чувају предмет.
Прекристализација
До прекристализације се често долази у фосилима љуске и представља поступак којим кристалишу мали молекули унутар љуске често формиране од једне врсте калцијум-карбоната може се трансформисати у другу врсту калцијума карбонат. Ово стабилизује шкољку и претвара је у фосилну.
Замена
Јавља се и у шкољкама и у дрвету, замена је када атомски састав првобитног живог бића замењује ћелију ћелијом новом хемијском структуром. Типично, хемикалија која замењује оригинал одређује подземна вода у којој лежи фосил. Уобичајена врста замене је силификација. Тада се оригинални живи остаци замењују силицијумом као у случају окамењених шума.
Ливење
Ливење и ливење су индиректни начин очувања фосила. У овом случају, индиректно значи да се хемијски састав органске материје не мења, већ лежи у супстанци која оставља утисак о материји. Уобичајени примери су одливци лишћа папрати и шкољки пужева.
Траг фосила
Трагови фосила су друга врста индиректног очувања фосила. Примери трагова фосила су трагови и трагови. Диносауруси и друге праисторијске животиње кретале су се кроз шипражје и дуж горњег тла које је касније било прекривено осталим остацима. У неким случајевима њихови трагови су сачувани и могу се ископати и исећи из земље. Још један пример фосила у траговима је животињски измет. Очувана, фосилизована балега пружа стручњацима за фосилне архиве доказе о древним изворима хране и структури праисторијског дигестивног система.