只有在生物死后能有防止其腐烂的条件，如遗体与水和空气隔绝，生物硬体被矿物质填充，有机体才可能保存成为化石，因此，大多数化石发现于淡水或海洋沉积物中，在那种环境下生物死后常会立即被泥沙掩埋而与氧隔绝。如果一直保持这样的环境，那么，生物体就能变成化石。但是，如果化石化的过程是暂时的，那么，开始化石化的生物遗体将重新暴露于空气中而腐败消失。

在特殊沉积条件下，生物软体可完整的保存下来，琥珀昆虫或保存于冻土层及沥青中的巨大动物是人们熟知的例子，它们陷入沥青或树脂这种粘性物质中得以保存。若沉积物中含有丰富的钙质、磷酸盐、黄铁矿，则埋藏其中的植物石化后，甚至原有的微细构造都能保存下来。硅化木可形成壮观的化石森林，但细胞的微细构造常保存得不好。