Laut dem Oxford University Museum of Natural History bilden sich versteinerte Fossilien, wenn mineralische Ablagerungen die Knochen toter Kreaturen in gehärtetem Sediment ersetzen. Im Laufe der Zeit ersetzen diese Ablagerungen die Überreste vollständig und bilden ein Bild von die Knochen aus massivem Gestein.
Ein Fossil entsteht, wenn ein Tier unter Bedingungen stirbt, die es ermöglichen, seine Überreste zu bedecken, bevor es sich auflöst oder zerstreut. Das Sediment um die Leiche herum ist zunächst weich. Zersetzer entfernen das Fleisch und die weichen Teile des Kadavers und hinterlassen nur Knochen. Das Sediment formt sich um diese Knochen herum und Druck und Hitze wandeln das weiche Sediment in hartes Gestein um, das die Überreste vollständig umschließt.
Irgendwann dringt Grundwasser in das Sediment ein und löst nach und nach das Kalzium der Knochen auf. Wenn das Wasser genügend Mineralien in Suspension enthält, hinterlässt es Ablagerungen dieser Mineralien. Die Knochen verschwinden und ersetzen die Knochen nach und nach durch viel härtere Materialien. Dadurch entsteht ein Fossil mit allen äußeren Merkmalen der ersetzten Knochen, aber ohne die innere Struktur.
Neben Tierkadavern können Fossilien auch aus Pflanzen oder sogar den Fußabdrücken längst vergangener Bestien hergestellt werden. In einigen Fällen können bestimmte Bedingungen wie niedriger Sauerstoffgehalt oder hoher Säuregehalt mehr von einer gefallenen Pflanze erhalten oder ein Tier vor dem vollständigen Verfall bewahren. Dadurch bleiben Fleisch oder weicheres Gewebe sowie Knochen erhalten.