硅化木形成的主要原因是远古的森林在自然力量作用下被大量埋入地底，木头在高压、低温、缺氧的地质环境下浸泡于二氧化硅饱和溶液中，树木中的碳元素逐渐被二氧化硅交代，并保留树木的原始形态及构造特点，纳入围岩的微量元素，形成五彩斑斓的色泽，这就是硅化木的成因。
硅化木也被称为木化石。数亿年前的树木因种种原因被深埋入地下，在地层中，树干周围的化学物质如二氧化硅、硫化铁、碳酸钙等在地下水的作用下进入到树木内部，替换了原来的木质成分，保留了树木的形态，经过石化作用形成了木化石。因为所含的二氧化硅成分多，所以，常常称为硅化木。这种替换作用非常精确，以致于不仅如实体现出外部形状而且还体现出内部构造，有时甚至可以确定细胞构造。这种替换的专业词叫“交代作用”，是指同时发生溶解作用和沉积作用从而使一种矿物取代另一种矿物的过程。硅化木的形成是硅取代木纤维的过程。硅化木也是化石的一种，它保留了古代树木的某些特征，为我们研究古植物及古生物史和地质、气候变化提供了线索。硅化石比较多见，很多国家都有硅化木国家公园。
其间有钙质等其他成分的充填，但不是交代反应。
硅化木，是距今1.5亿年前侏罗纪时期的，当植物（主要是松柏、苏铁、银杏、真蕨、种子蕨等15种以上古乔木的遗骸）被沉积物埋葬后，由于处于缺水的干旱环境，木质不易腐朽，而在漫长的石化过程中，被二氧化硅或碳酸钙、硫化铁等矿物质交替了木质的纤维结构，并保存了枝*外形，随着气候的演变，又经千万年的风雨剥蚀，硅化森林逐渐露出地表，形成今日之化石森林——硅化木。
分布时间
硅化木从古生代石炭纪开始（始于距今3.55亿年）到中生代白垩纪（结束于距今6500万年）之间均有分布。
最早种类
迄今为止最早的木化石是石炭纪早期的裸蕨植物化石。最新的为6500万年前白垩纪晚期的硅化木。
品种分类
根据SiO2的结晶情况和程度，硅化木通常可分为三个品种。若木质被交代成胶质SiO2即蛋白石，则称蛋白石硅化木；若被交代成隐晶质石英（即玉髓或玛瑙），则称为玉髓或玛瑙硅化木；若被交代成微粒的石英，则称为普通硅化木。
工艺分类
原石
就是没经过任何人工加工过的木化石。
市场上这种树化玉比较难找，因为只有形状特别好的树化玉才不拿去加工，而形状特别好的又很少见。
打磨抛光
由于木化石本身是树的化石，树都有树皮的，这些树皮颜色发白枯燥很不好看，
只有把这一层表面树皮剥掉，再打磨抛光出来，才显示出木化玉的美。
喷砂加工
当木化玉拿去打磨抛光时，由于加工工具的局限性，会完全改变了这个木化石的自然形状，近几年来，人们想出了用金刚砂高气压喷射到树化玉表面，把表面的树皮、杂质喷掉，留下其中的玉化层。这样就使木化石保持原始的自然形状，又能表露出木化石内部玉化的精美。不过，由于现有喷砂工艺的限制，这种方法加工出来的木化石要喷上水或蜡水，才能达到打磨抛光料的光洁度。
硅化木雕刻品
分类
矿物分类
作者对数千件标本鉴定结果及相关资料分析，木化石矿物种类以石英为主，其次玉髓，蛋白石十分稀少。
矿物学分类为：石英木化石、玉髓木化石、蛋白石木化石。
从木化石的残余结构分析，部分蛋白石木化石己转变为石英木化石，尚见脱水作用下的弯曲裂隙残留。中生代时期形成的蛋白石木化石，由于时间长远，应力作用、热力作用及陈化，现已转变成石英木化石，只有新生代的蛋白石木化石才得到保存。
颜色分类
白色
矿物纯净度高，粒度均匀，组成单一，细胞残留色浅，细胞壁残留物极少，细胞形态主要从石英、玉髓交代、充填、堆积形成的细胞轮廓判断。树种多以水杉，银杏等非产树脂性植物为主，后期浸染作用微弱。白色木化石较少见。
灰色
矿物纯净度高，粒度均匀，组成单一，细胞残留色深，细胞壁残留物较多，细胞形态主要从石英、玉髓交代、充填、堆积形成的细胞轮廓及明显的细胞壁判断。树种多以水杉，银杏等非产树脂性植物为主，后期浸染作用较强。灰色木化石常见。
红色
受Fe2O3的红色矿物相浸染，使木化石呈显红色。在木化石中整体呈红色者少见，大多数呈斑块状、花斑状或一团团的分布，当木化石中充填、交代物为玉髓质时，常展现一种似玛瑙状的外貌。
黄色
树种多以松，柏等产树脂性植物为主，黄色在木化石中分布均匀，里、外一致，与原始木质相关，黄色木化石常见。另一种黄色木化石。由于Fe2O3的黄色矿物相的浸染作用，使木化石呈显黄色，这种黄色是不均一的，有浅深之分。
褐色
受Fe2O3的褐色矿物相浸染，使木化石呈显褐色。在木化石中整体呈褐色者少见，大多数呈斑块状、花斑状或一团团的分布。
绿色
受CuC03浸染，使木化石呈显绿色。孔雀石呈薄膜状附着于木化石表面及裂隙中，在木化石中常成片分布，也呈斑块状、花斑状出现。
玛瑙状
曾有报导一种“玛瑙木化石”，这在自然界是不存在的，在成因上大相径庭。当结晶致密细腻的玉髓木化石被后期氧化铁质浸染，有时氧化铁质浸染依附于年轮展布，外貌酷似玛瑙，将这种具有玉石质地的木化石，可称为“玛瑙状木化石”。
笔者检测了一批“玛瑙状石英玉髓木化石”有红色、褐红色、浅褐黄色、乳白色、墨黑色、灰色，亦有几种颜色混合或有规律分布，由于硅化作用强烈，木质纤维细胞结构残存极少，有的局部可见环状年轮、细胞的形貌，抛光后细腻光润，玉石感极强，多由石英、玉髓矿物组成，但形似玛瑙而非玛瑙。
玛瑙在矿物、岩石学中赋于特定的定义和形成机理，玛瑙是一种分泌体，是在一定的空间中(多呈圆形)，自外向内生长结晶而成，结晶充填整个空腔。分泌体的典型特征为同心层状条带的色环，系分泌作用过程中，SiO2凝胶在空穴中缓缓沉淀结晶而成，有的在中心空腔的壁上生长着石英晶簇。在木化石中或与围岩接触部位，若存在一定的孔隙、空洞，也可形成局部的玛瑙结晶，但从整个树干而言，它不具备玛瑙形成的地质环境。
玛瑙多产于火山岩的气孔中；沉积岩中硅质岩的空穴处；热液石英脉的石英晶簇的壁端。在云南、贵州、四川三省交界处近五十万平方公里上，分布着二叠纪峨眉山玄武岩，在一种气孔状玄武岩内，气孔中的充填物为各种颜色的玛瑙，雨花石大多数也属玛瑙，巴西盛产的紫晶晶簇洞中，在其壁端分布着条带状玛瑙。
国内分布
硅化木主要生成于中生代时期，以侏罗纪、白垩纪最多。从我国1：200000区域地质图资料分析，全国各省均有侏罗纪、白垩纪的分布，因此硅化木的地理分布范围应当遍及各省。人为的异地硅化木，由于某种需求也在不断扩大，全国各地的花卉奇石市场，处处都有硅化木的踪迹。下面仅搜集部分原地、异地硅化木产出相关资料以示分布的广泛性。
1)、贵州省赤水金花坎、习水良村一带侏罗纪、白垩纪的松柏类硅化木化石。
2)、山东省临朐丶费县的红笔树硅化木，树干长12米，直径0.40米。
3)、四川省自贡市大山铺是侏罗纪恐龙的聚集地，还产有树干长20多米的硅化木。
4)、云南省元谋县境内分布奇异土林，在土林砂砾的岩层中，还发现砾属硅化木。
5)、浙江省东部新昌县镜岭安溪一带将建设一座以白垩纪地貌为特色的国家级地质公园。
硅化木化石南北绵延分布近七公里，露出地面的硅化木树干长一米多，尚有树干需四五个人合围，有一直立硅化木底部还露出部分树根，另一棵树干长10余米、树干直径达2米多的松科硅化木化石，年轮依稀可见，连树皮和蛀虫咬过的痕迹也被保留下。
穿岩硅化木森林由松、柏、杉、银杏、桦树等组成原始森林，距今7000万年至2亿年前侏罗纪至白垩纪地质年代。不久前在澄潭江一带发现水冲硅化木。
新昌县发现罕见的硅化木新种，中科院植物研究所研究员段淑英定名为“新昌南洋杉型木”。
6)、河南省孟津县黄河小浪底景区内的黄鹿山乡津西村白龙庙旁发现一棵在中原少见的硅化木，呈黑红色，直径有1米，裸露出地面部分高2.5米。
7)、黑龙江省哈尔滨市动力区的一个建筑工地，在挖地基时发现了大量距今2万多年的古生物化石，包括猛犸象、野牛、野马、披毛犀、羚羊、硅化木。
8)、新疆东部的伊吾县，在北边一百余公里的淖毛湖戈壁上发现两株巨大硅化木。距今至少有1.5亿年，树根、树干、树皮、树枝保存完整一株长达17米直径1.05米，另一株长11.5米，小头直径1.15米。
9)、广东省顺德陈村第五届中国花卉博览会中的花卉大观园，展出一株异地硅化木，距今大约1.37～1.95亿年，原产于新疆维吾尔自治区伊吾县淖毛湖戈壁上，长16.7米，根部直径2.3米，顶端直径1米，重约53吨。这里原有两株巨大的硅化木，大的一株被运来了。
10)、深圳市仙湖植物园内建立异地硅化木古植物园，占地2万平方公里。仙湖植物园内来自辽宁、新疆、内蒙古等地的500多株中生代硅化木，属于松杉类植物。并在二楼展出硅化木主题的古植物进化、演化标本，展示了地球中生代、新生代的植物生态环境。
11)、北京市故宫博物院内的御花园中，也有异地硅化木装饰。
12)、广东省顺德市陈村花卉世界，移植异地硅化木。
13)、上海市一硅化木化石收藏家，硅化木化石藏品达一万余件，硅化木除产于中国外，还来自澳大利亚、印度尼西亚、马来西亚、加拿大等五十余个国家和地区，其中有一硅化木树根藏品需三人手牵合围，另还有一件硅化木藏品树干高约二米，树干直径一米余，奇特之处在于树干三分之二以上硅化，形成坚硬的硅化木，三分之一为炭化，炭还可燃烧。
14)、四川省永川县永泸乡的石松坪硅化木，主干直径最大的达1.25米，长11.12米。
15)、河北省曲阳县城北10公里处，西大洋水库以南，与唐县交界处一片丘陵地带，在南北长二三公里的数个山坡上分布着硅化木，年轮清晰。
16)、山东省日照市硅化木产于莒县大石头乡北涧村-小穆家村、棋山乡珠山一带，以五莲县石场南仲家至东候家沟村一带为主，距今1.35亿年，产出层位莱阳群杨家庄组。
17)、山东省东部即墨市的马山自然保护区位于即墨市西部大信镇和营上镇的交界处，硅化木，已发现11株，属南洋杉科，出露地层为早白垩纪青山组。
18)、内蒙古自治区乌海市老石旦煤矿附近产出的硅化木化石，树干长38米。
19)、新疆维吾尔自治区哈密市西南方向的哈顺戈壁滩上，在雅丹地貌上，人称“魔鬼城”的地方有1.4亿年前的硅化木化石。
