Skamieliny znajdują się głównie w skałach osadowych, ponieważ skały te tworzą się w niskich temperaturach i ciśnieniach. Skały nagromadzają się w temperaturach i ciśnieniach, które są wystarczająco wysokie, aby zniszczyć wszelkie organiczne pozostałości. W rzadkich przypadkach skamieliny znajdują się w skałach metamorficznych, ale są deformowane przez ciepło i ciśnienie.
Większość skamieniałości znajduje się w warstwach skał osadowych tworzonych przez muł lub błoto. Kiedy organizm umiera w miejscu, w którym jego ciało jest chronione przed padlinożercami i żywiołami, jego pozostałości często grzebane są przez osad. Z biegiem czasu, gdy osad jest ściśnięty w kamień, pozostałości organizmu rozpadają się i rozpuszczają. Minerały wsiąkają w kości i zmieniają ich skład chemiczny. W innych przypadkach szkielet rozpada się całkowicie, pozostawiając tylko obsadę wypełnioną minerałami.
Skały magmowe powstają z magmy w temperaturach zbyt wysokich, aby przetrwały jakiekolwiek organiczne pozostałości. Każdy organizm złapany w magmę ulega rozpadowi i nie może się skamieniać. Skały metamorficzne powstają ze skał osadowych lub magmowych, które są ogrzewane i poddawane działaniu wysokiego ciśnienia. Jeśli te skały osadowe zawierają skamieliny, mogą przetrwać proces metamorficzny. Jednak skamieliny są silnie zdeformowane i zniekształcone przez ciśnienie i ciepło.
