Скам'янілості - це залишки тварин і рослин, що збереглися в камені. Іноді вони мають вигляд раковин, кісток, луски або інших твердих частин тіла тварин. Іноді тварини зберігаються цілком. У разі рослин це можуть бути обвуглені шматки деревини або тонка вуглецева плівка, що залишилася після розкладання. Нерідко трапляються і відбитки лап тварин на м'якій глині, згодом затверділої і перетворилася на камінь.
Коли живий організм вмирає, його тіло повністю не зникає. М'які частини згнивають, а тверді піддаються руйнівному впливу вітру і опадів. Однак, якщо тіло після смерті заноситься піском або мулом, його частини можуть довго зберігатися і після закінчення тривалого проміжку часу перетворитися в скам'янілості.
Більшість скам'янілостей належить тваринам і рослинам, які жили в воді. Це відбувається тому, що після смерті їх тіло опускається на дно, де швидко покривається шаром піску, що наноситься водою. Поступово останки організму виявляються все глибше похованими під піском і мулом, нижні шари яких під зростаючим тиском тверднуть, перетворюючись в так звані осадові породи.
Осадові породи накопичуються дуже повільно, і захоронення в них тіла рослин і тварин зазнають постійні зміни. Мінеральні солі, що містяться у воді, заповнюють крихітні пори в кістках і простір навколо раковин. Після того як самі раковини зруйнуються, їх відбитки залишаються на камені. Цей процес триває тисячоліттями.
На суші мертві тіла живих організмів можуть надаватися під шаром піску, що наноситься вітром, або попелу, що викидається з жерла вулкана під час виверження. Комахи та інші дрібні тварини іноді застряють в липкою смолі. Застигаючи, смола перетворюється в бурштин і оберігає труп від руйнування. Більші тварини можуть зберігатися в плавуни або в умовах вічної мерзлоти.