化石是古代生物的遺體、遺物或遺蹟在地質歷史時期經過礦物質的交換和填充等一系列複雜過程而形成的石頭。化石的形成通常經歷以下過程：
生物死亡：動植物死亡是形成化石的前提，死亡的方式有很多，如自然死亡、病死、捕食、乾旱等。
埋藏：死亡的生物體必須要被埋葬才能形成化石。最常見的埋葬方式是水埋，被埋葬的生物體會隨著時間的推移逐漸被深埋到地下，與空氣隔絕，腐爛的過程便會放慢。
礦化：生物遺體中的有機質被分解殆盡，堅硬的部分如外殼、骨骼等與包圍在周圍的沉積物一起經過石化變成了石頭，但是它們原來的形態、結構依然保留著，這個過程稱為礦化。
此外，化石的形成還需要經歷壓實、地質作用、暴露等過程，並且形成化石對環境要求非常苛刻，其中最重要的一點就是避免風吹雨淋，只有當動植物的殘骸被埋在某種沉澱物中，才構成了形成化石的環境條件。
最終，經過數百萬年的時間，可以形成堅固的石質化石。人們通過化石可以看到很久以前的生物及其生態環境，因此化石是研究生物進化和地質歷史的重要證據。