I fossili si trovano principalmente nelle rocce sedimentarie perché queste rocce si formano a basse temperature e pressioni. Le rocce ignee si formano a temperature e pressioni che sono abbastanza alte da distruggere qualsiasi residuo organico. In rare occasioni, i fossili si trovano nelle rocce metamorfiche, ma sono deformati dal calore e dalla pressione.
La maggior parte dei fossili si trova in strati di roccia sedimentaria formati da limo o fango. Quando un organismo muore in un'area in cui il suo corpo è protetto dagli spazzini e dagli elementi, i suoi resti sono spesso sepolti dai sedimenti. Nel corso del tempo, quando il sedimento viene compresso nella roccia, i resti dell'organismo si deteriorano e si dissolvono. I minerali si infiltrano nelle ossa e cambiano la loro composizione chimica. In altri casi, lo scheletro si disintegra interamente, lasciando solo un cast pieno di minerali.
Le rocce ignee si formano dal magma a temperature troppo elevate per sopravvivere ai resti organici. Ogni organismo che viene catturato nel magma viene disintegrato e non può fossilizzarsi. Le rocce metamorfiche sono formate da rocce sedimentarie o ignee che vengono riscaldate e sottoposte ad alta pressione. Se queste rocce sedimentarie contengono fossili, queste potrebbero sopravvivere al processo metamorfico. Tuttavia, i fossili sono gravemente deformati e distorti dalla pressione e dal calore.
