Фосили се могу сврстати у пет врста, на основу процеса њиховог очувања. Када је организам затрпан седиментом, он може оставити фосил ако се седимент претвори у стену. Отисци које су организми оставили у стени нису оригинални материјал као што су ткиво и костур са бића. Органски материјал се замењује, трансформише или раствара током геолошког времена.
Перминерализација
Након затрпавања организма, празне просторе може напасти подземна вода. Ако је вода богата минералима, они ће се исталожити или кристалисати у истом облику као и организам. Кристали испуњавају и замењују организам који се раствара. Ако се организам полако распада, тада се може створити више кристала, пружајући виши ниво детаља.
Калупи и одливци
Често се организам временом потпуно уклони растварањем или распадањем. Шупљине створене нестанком организма могу се напунити талогом. Једном када организам нестане, у стени остаје само утисак. Ако је фосил негативан отисак спољашњости организма, тада настаје калуп. Ако је организам попуњен талогом, онда је то гипс.
Прекристализација
Ако се органски материјал не уклони, може се променити тако да постане део фосила. Топлота и притисак због сахрањивања у седименту могу променити структуру изворног материјала из организма. Калцијум у костима може се прекристализовати у калцит или арагонит. Једињења у организму која се прекристализују преуређују се тако да формирају нове минерале. Прекристализација се најчешће јавља у костима или љускама са високим садржајем калцијума.
Карбонизација
Жива бића садрже велике количине угљеника. Када су сахрањени и стиснути, могу се претворити у тамно црне калупе изворног организма. Интензивна топлота и притисак угушују фосил и искривљују га. Уз довољно топлоте и притиска настаје угаљ. Фосили биљних листова налазе се неискривљени, али карбонизовани, јер леже равно и дводимензионално су. Материјал се не уклања карбонизацијом, већ се мења.
Биоимурација
Облици живота понекад расту један преко другог. Морски живот попут корала ствара испреплетене структуре које често троше или окружују друге комаде корала или морске спужве. Калупи или шупљине могу остати иза фосилних остатака корала, који су и сами одвојени фосили. Организам без тврде љуске оставиће празна места у већем створењу које га окружује.