不是所有生命的遺體都能演變成化石，隻有極少數能夠最終以化石的形式被保存下來並被人類發現。那些遺體能變成化石的生命，通常有著堅硬的身體結構。它們身上的柔軟部分，比如肌肉、表皮會被吃掉或腐爛掉，而骨骼、外殼這些抵抗力較強的堅硬物質會被留下來，被沉積物覆蓋。沉積物中的礦物質會滲入其中，同時在熱能和壓力的作用下，骨頭發生化學變化，隨著時間的推移逐漸變成化石。
不過，並不是所有化石保存的都是身體堅硬的部分，生物的軟體部分在機緣巧合下，也能演變成化石。比如，一些遠古時代的昆蟲，它們在活動時被樹幹分泌的樹脂所包裹，隨著時間流逝，樹脂變成了琥珀，昆蟲便也留在了其中。除了遺體化石外，生物生活的痕跡也能變成化石。這些遺跡化石或是動物留下的腳印，或是孔穴，或是一些行為痕跡。
除了動物外，植物也能形成化石，比如前麵提到的琥珀。還有一些植物，它們的組織雖然隨著時間的遷移早就炭化了，但是它們的輪廓卻被炭質薄膜覆蓋著保留了下來。
相對來說，海洋生命形成化石的概率更大些。這是因為它們死後能被海底的沉積物規律覆蓋，而且遺體不易被較細小的沉積物破壞。陸地上的生命就沒有這麽好的天然條件了，通常它們隻有遇到像火山爆發、山體滑坡這樣的偶發事件時，才能被迅速掩埋，從而更有機會演變為化石。
蛇頸龍化石
蛇頸龍（Plesiosaurus）生活在侏羅紀至白堊紀時代，它們是一類水生爬行動物，有著長長的頸部和四個鰭狀肢。蛇頸龍體形龐大，體長可達十幾米，堪稱海洋一霸。中國也有蛇頸龍化石，比如在雲南東北部中三疊世晚期地層中發現的早期蛇頸龍化石。
鳥類化石
始祖鳥（Archaeopteryx）生活在侏羅紀時期，在被發現的化石中同時保存了羽毛。因此，始祖鳥一度被認為是鳥類的祖先。