动物死亡几个月或几年之后，细菌就可以把尸体上的各种组织分解掉。但如果尸体刚好在适当的时间被留在了适当的地点，尸体上某些坚硬的组织如骨骼、壳、牙齿等就可以保存下来。如果幸运的话，古生物学者可以从一片废墟中挖出300万年前的动物牙齿。他们把这些从远古时代保存至今的生物标本叫做化石。
埋藏了几个世纪的动物的牙齿、骨骼或壳都可以叫做化石。化石也可以是古代动植物的印模，比如说拓在岩石上的海洋生物骨骼的形状。还有一些由地球上的矿物质形成的动物骨质组织的复制品也可以叫做化石。
化石让我们看到了很久以前的生物。不过化石的形成需要满足苛刻的环境要求，其中最重要的一点就是避免风吹雨淋。只有当动植物的残骸被埋在某种沉淀物比如说岩石碎片、土壤、沙砾或者灰尘等下面时，这个条件才能够得以满足。
有时尸体埋在湖泊、沼泽或洞穴中的沉积物中，这些地方也是埋藏化石的有利地点。但是最适于孕育化石的地方，通常是（或曾经一度是）地质活跃的地方，比如说火山地区或者正处于生长期的山脉地区。喜马拉雅山脉就是处于生长期的山脉，南亚次大陆与欧亚大陆相互挤压，抬高了这里的地势。在山脉生长的过程中，许多岩石块会从山脉上滚落，坠入河流，然后河流又把这些石块送入海洋。
干燥的陆地环境中充满了细菌，细菌可以迅速地分解动植物的尸体。然而在河床的土壤里，动植物的组织则可以远离细菌侵袭。所以大多数化石都是在有水域覆盖（或曾经有河流流经）的土壤中发现的。