Fosilele se găsesc în primul rând în rocile sedimentare, deoarece aceste roci se formează la temperaturi și presiuni scăzute. Pietrele igneous se formează la temperaturi și presiuni care sunt suficient de mari pentru a distruge resturile organice. În cazuri rare, fosilele se găsesc în roci metamorfice, dar ele sunt deformate de căldură și presiune.
Majoritatea fosilelor se găsesc în straturi de rocă sedimentară formată din nămol sau noroi. Când un organism moare într-o zonă în care corpul său este protejat de ciuperci și de elemente, rămășițele sale sunt adesea îngropate de sedimente. În timp, pe măsură ce sedimentul este comprimat în piatră, rămășițele organismului se descompun și se dizolvă. Mineralele se strecoară în oase și își schimbă machiajul chimic. În alte cazuri, scheletul se dezintegrează în întregime, lăsând doar o turnare plină cu minerale.
Pietrele igneous se formează din magmă la temperaturi prea ridicate pentru a supraviețui resturilor organice. Orice organism care este prins în magma este dezintegrat și nu poate fi fosilizat. Stânci metamorfice sunt formate din roci sedimentare sau igneous care sunt încălzite și supuse unei presiuni ridicate. Dacă aceste roci sedimentare conțin fosile, acestea pot supraviețui procesului metamorfic. Cu toate acestea, fosilele sunt puternic deformate și distorsionate de presiune și căldură.