在漫長的地質年代里，地球上曾經生活過無數的生物，這些生物死亡后的遺體或是生活時遺留下來的痕跡，許多被當時的泥沙掩埋起來 。在隨后的歲月中，這些生物遺體中的有機物質分解殆（dài）盡，堅硬的部分如外殼、骨骼、枝葉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（甚至一些細微的內部構造）依然保留著 。同樣，那些生物生活時留下來的痕跡也可以這樣保留下來 。我們把這些石化的生物遺體、遺跡就稱為化石，化石一般最少都要經過上億年才能形成 。
遺跡化石
指保留在巖層中的古生物生活活動的痕跡和遺物 。遺跡化石中最重要的是足跡，此外還有節肢動物的爬痕，掘穴，鉆孔以及生活在濱海地帶的舌形貝所構成的潛穴，均可形成遺跡化石 。遺物化石方面，往往指動物的排泄物或卵（蛋化石）；各種動物的糞團，糞粒均可形成糞化石 。我國白堊紀地層中恐龍蛋世界聞名，在山東萊陽地區以及在廣東南雄均發現成窩壘疊起來的恐龍蛋化石 。
化學化石
【考古學 化石形成】古代生物的遺體有的雖被破壞，未保存下來，但組成生物的有機成分經分解后形成的各種有機物如氨基酸、脂肪酸等仍可保留在巖層中，這種視之無形，但它具有一定的化學分子結構足以證明過去生物的存在的化石稱為化學化石 。隨著近代化學研究的進展，科學技術的提高，古代生物的有機分子（指氨基酸等），可從巖層中分離出來，進行鑒定研究，同時產生了一門新的學科—古生物化學 。
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