地球上的远古生物死亡后的遗体或生活痕迹被泥沙掩埋起来，在之后漫长的岁月中，其身上的有机物质分解殆尽，只剩坚硬的部分，如骨骼、枝干等与其周围的沉积物一起经过石化形成石头，但是仍然保留了它们原来的形态与结构。这些石化了的生物遗体与遗迹就是化石。
形成化石的五个基本条件（1）有机物必须拥有坚硬部分，如骨头、外壳或木质组织。
然而，在非常有利的条件下，即使是非常柔软的生物也能变成化石。
（2）生物在死后需尽可能保留完整。
如果一个生物的身体部分被压碎、腐烂或严重风化，可能就很难变为化石。
（3）生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。
比如海生动物的遗体通常都能变成化石，这是因为海生动物死亡后沉在海底，被软泥覆盖。软泥在后来的地质时代中能变成页岩或石灰岩。且较细粒的沉积物不易损坏生物的遗体。
（4）被埋藏的生物遗体必须经历长时间的石化作用。
有时生物死后虽然被迅速埋藏，但不久因冲刷等各种因素暴露出来而遭到破坏，也不能形成化石。
（5）压实作用和结晶作用。
沉积物在固结成岩的过程中，压实作用和结晶作用都会影响化石的石化作用和保存。
从化石看地球的变迁我们可以在化石中看到远古时期动植物的样子，从而推断出它们在当时的生活情况与环境，也可以由此判断埋藏化石的地层形成的年代和所经历过的各种变化，可以看到生物从古至今的繁衍改变。因此，化石也是人类探索地球的重要依据。
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