当动物、植物或其他生物死亡时，通常会完全分解或消失。但有时候，在条件成熟时，会被完整保存下来，成为化石。
化石形成
在大多数情况下，石化过程始于植物或动物死亡时，并很快被沉积物覆盖，通常是在水体的底部。松散的沉淀物保护着遗体不受导致风化和腐烂的元素、细菌和其他力量的侵蚀。这减缓了腐烂过程，因此一些遗骸被保存了数千年(在大多数情况下，只有像骨头或贝壳这样的硬物质)。在此期间，沉积物层继续在骨头上方聚集。最终，这些沉积层变成了坚硬的固体岩石。
在坚硬的岩层形成后的某个时候，水从岩石中渗透下来，冲走了保存下来的遗迹。由于上面的岩石十分坚硬，它并没有掉到残骸原来所在的空地上。这个空旷的空间形成了一个自然的动物模型，完美地保存了原始遗迹的形状。
在某些情况下，渗透的水携带矿物质进入模具。这些矿物质经过硬化，形成了一种自然的形体模型，就像艺术家用石膏填充模具来制作雕塑模型一样。所有原始的有机物都消失了，但大自然却留下了精确的植物或动物化石的矿物复制品。在没有矿物填充模具的情况下，古生物学家可能会自己填充模具，制造一个人工铸件。
当然，这只是化石形成的一个场景——自然形成化石的方式有很多种。例如，许多史前昆虫已在琥珀中成为化石。当昆虫被包裹在树液中时，就会发生这种石化现象。就像水体底部的沉淀物一样，树液物质保护昆虫免于腐烂并最终硬化。在沥青坑、沼泽、流沙和火山灰中也发现了动物化石。
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