Fossiler bevaras på två huvudvägar: med och utan förändring. Bevarande med förändring innefattar karbonisering, petrifiering, omkristallisering och ersättning. Bevarande utan förändring inkluderar användning av mögel och insamling av indirekta bevis.

Karbonisering

Koldisering sker ofta i bevarande av växter och mjuka organismer. Resterna av växten eller djuret krossas under bergets vikt. Gaserna, inklusive väte, kväve och syre, avgasas genom processen för värme och kompression. Det som finns kvar är en kolfilm, ett intryck av den tidigare levande saken.

Förbränning

Ibland kallas permineralisering uppstår petrifaction när ett poröst material som ett ben eller ett skal fylls med konserveringsmaterial, såsom kalciumkarbonat eller kiseldioxid. Det ursprungliga skalet eller benet blir begravt under marken och vatten tränger in i ytan. Grundvattnet innehåller kalciumkarbonatet som fyller de tomma utrymmena i materialet, vilket över tiden förstärker och fyller porerna med mineraler som bevarar föremålet.

Omkristallisering

Omkristallisering sker ofta i skal fossiler och är processen genom vilken de små molekylkristallerna i ett skal som ofta bildas av en typ av kalciumkarbonat kan omvandlas till en annan typ av kalciumkarbonat. Detta stabiliserar skalet och förvandlar det till en fossil.

Ersättning

Inom både skaldjur och trä är ersättning när den ursprungliga sammansättningen av den ursprungliga levande saken ersätts av cell av en ny kemisk struktur. Vanligtvis bestämmer kemikalien som ersätter originalet grundvattnet som fossilen ligger i. En vanlig typ av ersättning är silifiering. Det här är när de ursprungliga levande kvarlevorna ersätts med kiseldioxid som vid förbrända skogar.

Gjutning

Gjutning och gjutning är ett indirekt sätt att bevara fossiler. I det här fallet betyder indirekt att den organiska substansens kemiska sammansättning inte förändras, utan den ligger i ett ämne som ger intryck av saken. Vanliga exempel är gjutningar av fernblad och snigelskal.

Spårfossiler

Spårfossiler är en annan typ av indirekt bevarande av fossiler. Exempel på spårfossiler är fotspår och spår. Dinosaurier och andra förhistoriska djur flyttade genom underväxten och längs den övre jorden som senare täcktes med andra skräp. I vissa fall bevarades deras spår och kan grävas upp och klippas ut ur marken. Ett annat exempel på en spårfossil är djurmjöl. Bevarad, fossiliserad gödsel ger fossila experter med bevis på gamla matkällor och strukturen i förhistorisk matsmältningssystem.