化石指的是在人类开始记录历史之前就存留在岩石中的动物或植物遗骸。很少有完整的生物体遗骸存留下来。通常情况下，化石展现出来的都是动物身体的坚硬部分，比如动物的骨骼或外壳、植物的叶子、种子和木质部分。有些化石本身就是骨头、牙齿和外壳，但这种化石的存留时间相对较短。还有些化石是埋藏在地下的动植物的痕迹，这些动植物身体腐烂后留下原来动物身体形状的碳薄膜。有些埋藏在地底的物质被硅石或其他材料所取代。这些物质能渗透入生物体，并替换掉原先的物质，这个过程名为石化。有些木头被玛瑙或蛋白石完全替代，以至于连木头中的蜂窝状结构都复制了出来。美国亚利桑那州的石化林国家公园就是这个现象的典型代表。还有两种较为常见的化石—铸模化石和铸型化石。铸模化石是软泥或淤泥构成的痕迹化石，例如恐龙的脚印。这种痕迹在硬化后，表面可能会覆盖有其他物质。动物的脚印可能会变为铸模化石，而覆盖上沉积物的铸模化石就变成了铸型化石。