Her er en forenklet forklaring af processen:
1. hurtig begravelse: En organisme dør og begraves hurtigt under sediment (som sand, mudder eller vulkansk aske). Dette forhindrer nedbrydning og forfald.
2. permineralisering: Mineraler opløst i grundvandssvåning i den nedgravede organismes porer og rum. Disse mineraler krystalliserer og erstatter det originale organiske stof med sten.
3. Udskiftning: Over tid erstattes det originale materiale helt af mineraler, hvilket efterlader en hærdet, stenlignende replika af organismen.
Der er forskellige typer fossilisering, men permineralisering og udskiftning er de mest almindelige.