Większość skamieniałości składa się z minerałów takich jak kalcyt, krzemian (silica) lub piryt. Te minerały zastępują oryginalny materiał organiczny z czasem, gdy organizmy są zasypywane osadem i narażane na wody gruntowe bogate w minerały. W innych przypadkach gorący popiół wulkaniczny lub lawa mogą odparować materiał organiczny i zostawić odlew minerałowy. Niektóre skamieniałości zachowują się w bursztynie, żwirzach z asphaltu lub torfowiskach.