Potrzeba milionów lat, zanim drewno zostanie skamieniałe. Według izotopowych danych geologicznych zgłoszonych przez National Park Service, drzewa w Parku Narodowym Petrified Forest w Arizonie mają od 211 do 218 milionów lat.
Skamieniałe drewno powstaje, gdy powalone drzewa zostają zakopane pod błotem lub popiołem wulkanicznym. Drewno, zamknięte od tlenu, oddziałuje ze związkami mineralnymi, takimi jak krzemionka. Przez miliony lat krzemionka krystalizuje w strukturze komórkowej drewna, w którym to momencie jest skamieniała. Skamieniałe drewno często przyjmuje kolory minerałów, które zestaliły się w porach.