Überreste ehemals lebender Organismen, die durch Konservierung (luftdicht abgeschlossen) die Zeit überdauert haben, sind unter dem Begriff Fossilien bekannt. Wie aber kam es zur Versteinerung von Urtieren und - pflanzen? Fossilien findet man vorwiegend in Schichtgesteinen (Sedimenten). Allgemein bezeichnet man die Reste eines Organismus dann als Fossil, wenn er durch das umgebende Gestein und die darin enthaltenen Stoffe (chemisch) verändert wurde.

Im Regelfall beginnt ein Organismus nach seinem Absterben zu verwesen. Die weichen Bestandteile seines Körpers zerfallen und werden von Aasfressern beseitigt oder von Kleinstlebewesen wie Bakterien oder Pilzen zerlegt. Werden die Überreste eines Organismus mit Sediment bedeckt und von der Außenwelt abgeschlossen, kommt es unter dem Einfluss von Druck und Temperatur der darüber lagernden Gesteinsschichten zur Veränderung des Materials.

Druck: 

Zum einen wird das Schalen- oder Knochenmaterial durch den Druck verformt, zum anderen durch Einfließen von Salzlösungen aus dem umgebenden Gestein chemisch verändert. Von Versteinerungen spricht man, wenn sich um einen Körper eine steinerne Umhüllung bildet.

Wenn die organischen Bestandteile von Schale oder Knochen völlig aufgelöst werden und der entstehende Hohlraum im Gestein von anorganischer Materie aufgefüllt wird, entsteht ein Abdruck vom Äußeren des Fossils. Auch kann es geschehen, dass nur die Weichteile eines Organismus aufgelöst und durch Mineralien ersetzt werden. Es bildet sich ein so genannter Steinkern - ein Abdruck vom Inneren des Tieres.

Wasser: 

Im Vergleich zum Festland begünstigt Wasser mit seinen wechselnden Strömungen die Bildung von Fossilien. Eine abgestorbene Muschel wird dort schnell von Sand oder Schlick bedeckt, was eine Versteinerung wahrscheinlicher macht. Daher existiert auch eine erheblich größere Anzahl im Wasser. Auf dem Land wird man vor allem in Teergruben, Sümpfen oder in den Polargebieten, in denen ganze Mammute als fossile Mumien konserviert wurden, fündig.

Verwitterung und Verformung der Erdkruste können die Zeugen der Vergangenheit wieder zerstören. Darum findet man mit zunehmendem Alter der Gesteinsschicht immer weniger Fossilien, bis sie in den ältesten Schichten ganz ausbleiben.