Fosiller birçok farklı şekilde oluşur, fosil nedir nasıl oluşur sorusu ile ancak çoğu canlı bir organizma (bir bitki veya hayvan gibi) öldüğünde ve tortu (çamur, kum veya volkanik kül gibi) tarafından hızla gömüldüğünde oluşur. Yumuşak dokular genellikle ayrışır ve geride sadece sert kemikler veya kabuklar kalır (ancak özel durumlarda organizmaların yumuşak dokuları korunabilir). Organizma gömüldükten sonra, gömülü organizmanın üstünde daha fazla tortu , volkanik kül veya lav birikebilir ve sonunda tüm katmanlar sertleşerek kayaya dönüşür.
Ancak erozyon süreci kayalar tekrar aşınıp yıkandığında- meydana geldiğinde, bir zamanlar yaşayan bu organizmalar bize taşların içinden ifşa edilir. Fosil nedir nasıl oluşur sorusu her zaman merak konusu olmuştur. Ancak hiç bir zaman tam olarak bir cevap olmamıştır. Fosil terimi , kelimenin tam anlamıyla ‘kazılmış’ anlamına gelir ve Latince fosil kelimesinden gelir . Bir fosil, kaya kayıtlarında korunan geçmiş yaşam kalıntılarına veya izlerine atıfta bulunur. Fosiller , bitki veya hayvan dokuları, kabuklar, dişler veya kemikler ve hatta bakteriler (!) gibi organizma kalıntılarını içerir, ancak ayak izleri veya solucan yuvaları gibi yaşam izlerini de içerebilir. Fosiller, fosil kayıtları dediğimiz Dünya’daki yaşamın tarihini bize anlatır. Fosil kayıtları, paleontologlar tarafından korunan, keşfedilen ve incelenen dünyadaki yaşamın kaydını ifade eder. Ancak kayıtlar eksiktir ve çoğu zaman bazı organizmaların diğerlerine kıyasla lehinde çarpıktır. Örneğin, açık ara en yaygın fosil kalıntıları, su ortamlarında (göller, nehirler ve deniz) yaşayan salyangoz, mercan ve istiridye gibi kabuklu omurgasız canlıların fosilleridir.
Karasal (kara kökenli) organizmaların fosilleri, su ortamlarında yaşayanlardan çok daha azdır. Bu karasal organizmaların fosilleşebilmeleri için ya göl, nehir gibi sulu bir ortama gömülmeleri ya da volkanik bir patlama sırasında oluşacak küller tarafından gömülmeleri gerekir. Bu nedenle,fosil nedir nasıl oluşur sorusu ile, karasal organizmaların çoğu asla fosilleşme şansına sahip değildir. Hiçbir fosil kaydı keşfedilmemiş bütün karasal organizma grupları olabilir.