地殼中保存的屬于古地質年代的動物或植物的遺體、遺物或生物留下的痕跡叫化石。動物化石包括“肉質化石”和“骨質化石”。

由于冰河運動、地殼變遷等原因，地球生物被迅速埋藏于地下，經過億萬年的演變，生物硬體部才被保存下來。但軀體肉質軟組織（包括耳朵、內臟器官）演變為化石的可能性微乎其微，在自然環境下很容易被微生物腐蝕溶化，所以很難形成實體肉化石，因存世量少收藏價值。學者黃錦祥發現的“耳朵”化石，使我們清楚了解到地球上確實有“肉化石”存在，是人類自然科學史上的一次重大發現。 [1-2]

變化為石。 元 鄭元祐《次韻劉憲副春日湖上有感》詩：“鶴老離巢松化石，鸞孤照水竹穿沙。” 明 劉基《雙帶子》曲之四：“天上星辰能化石，黃河千歲也還清。”；典出《初學記》卷五引 南朝 宋 劉義慶《幽明錄》：“ 武昌山 上有望夫石，狀若人立。古傳云：‘昔有貞婦，其夫從役，遠赴國難，攜弱子餞送北山，立望夫而化為立石，因以為名焉。’” 明 何景明《結腸賦》：“淚隕血而崩城兮，身立枯而化石。” 明 張煌言《得友人書道內子艱難狀》詩：“漸來應化石，遮莫但飛蓬。” 蘇曼殊《無題》詩之七：“分明化石心難定，多謝云娘十幅箋。”

在漫長的地質年代里，地球上曾經生活過無數的生物，這些生物死亡后的遺體或是生活時遺留下來的痕跡，許多被當時的泥沙掩埋起來。在隨后的歲月中，這些生物遺體中的有機物質分解殆（dài）盡，堅硬的部分如外殼、骨骼、枝葉等與包圍在周圍的沉積物一起經過石化變成了石頭，但是它們原來的形態、結構（甚至一些細微的內部構造）依然保留著。同樣，那些生物生活時留下來的痕跡也可以這樣保留下來。我們把這些石化的生物遺體、遺跡就稱為化石，化石一般少都要經過上億年才能形成。


煤系地層是生存于古生代時的植物的化石的主要來源。煤炭礦是采集化石好的場所，而且碳本身便是化石植物的殘留，雖然植物化石的結構細節很少會留在碳中。在蘇格蘭格拉斯哥維多利亞公園中的化石森林里，有發現鱗木的樹干。


松柏和開花植物的根、莖及枝干的化石可以在湖泊及海岸的中生代和新生代地層中被找到。加州紅木、木蘭、櫟樹和棕櫚樹等化石常被找到。
石化木普遍存在于世界的部份地區，且常在酸性及沙漠地區中所發現，因為那些地方很容易因侵蝕作用而暴露。石化木通常都被嚴重地硅化（有機質被二氧化硅取代），且生殖組織常會被保存在良好的狀態。此類的樣本有些會使用寶石雕琢的裝置來切割及磨光。石化木的石化林已在每個大陸中被發現。