化石是埋藏在地層里的古代生物的遺物。最常見的化石是由牙齒和骨骼形成的。古代動物死後，屍體的內臟、肌肉等柔軟的組織很快便會腐爛，牙齒和骨骼因為有機質較少，無機質較多，卻能保存較長的時間。
如果屍體恰好被泥沙掩埋，與空氣隔絕，腐爛的過程便會放慢。泥沙空隙中有緩慢流動的地下水。水流一方面溶解岩石和泥沙內的礦物質，另一方面將水中過剩的礦物質沉澱下來或成為晶體，隨著水流會逐漸滲進埋在泥沙中的骨內，填補牙齒和骨骼有機質腐爛後留下的空間。如果條件合適，由外界滲進骨內的礦物質在牙齒和骨骼腐爛解體之前能有效地替代骨骼原有的有機質，牙齒和骨骼便完好地保存成為化石。