Fossilien bilden sich in Sedimentgesteinen wie Kalkstein, Schiefer und Sandstein. Die anderen beiden Gesteinsarten, magmatisch und metamorph, bilden sich unter Bedingungen, die für Fossilien ungeeignet sind.
Fossilien kommen am häufigsten in Kalkstein vor und am seltensten in Sandstein. Fossilien bilden sich häufiger in Schiefer als in Sandstein, aber seltener als in Kalkstein. Das liegt an ihrer Entstehung: Kalkstein entsteht aus den Schalen abgestorbener Organismen, Schiefer entsteht aus feinkörnigem Schlammsediment und Sandstein entsteht aus Sand.
Magnetische und metamorphe Gesteine enthalten aufgrund der hohen Temperaturen und Drücke, die mit ihrer Bildung verbunden sind, keine Fossilien. Eruptivgesteine bilden sich, wenn Magma abkühlt, und metamorphe Gesteine bilden sich bei den extrem hohen Temperaturen und Drücken unter der Erdkruste.