在陸地上、湖泊中、河流里以及近海內的地層都有被發現到。花粉、孢子和藻類（溝鞭藻門和疑源類）被用來界分地層巖石的順序。殘留的植物化石并不如動物化石那么普遍，然而植物化石在世界上許多地區之內，都可以有大量的發現。

　　最早可以被明確歸類于植物界的化石是在寒武紀時的綠藻化石。這些化石像是絨枝藻目鈣化了的多細胞成員。更早的前寒武紀化石中有發現像是單細胞綠藻的化石，但依然不確定是何種藻類。

　　有胚植物現知最古老的生痕化石源自于奧陶紀，雖然此類的化石是零碎不全的。到了志留紀才有完整個化石被保留下來，包括石松門的“刺石松”。泥盆紀之后，萊尼蕨門的詳細化石在此時期被發現，此化石顯示出了其植物組織的單一個細胞。泥盆紀時亦出現了被認為是最古老樹木的植物“古羊齒屬”，此類植物在其樹干上有蕨葉，但此蕨葉不會產生孢子。

　　煤系地層是生存于古生代時的植物的化石的主要來源。煤炭礦是采集化石最好的場所，而且碳本身便是化石植物的殘留，雖然植物化石的結構細節很少會留在碳中。在蘇格蘭格拉斯哥維多利亞公園中的化石森林里，有發現鱗木的樹干。

　　松柏和開花植物的根、莖及枝干的化石可以在湖泊及海岸的中生代和新生代地層中被找到。加州紅木、木蘭、櫟樹和棕櫚樹等化石常被找到。

　　石化木普遍存在于世界的部份地區，且最常在酸性及沙漠地區中所發現，因為那些地方很容易因侵蝕作用而暴露。石化木通常都被嚴重地硅化（有機質被二氧化硅取代），且生殖組織常會被保存在良好的狀態。此類的樣本有些會使用寶石雕琢的裝置來切割及磨光。石化木的石化林已在每個大陸中被發現。

　　舌羊齒屬等種子蕨的化石廣泛分布在南半球的數個大陸中，此一事實支持了阿爾弗雷德·魏格納所提出的大陸漂移學說。

　　雖然一個生物是否能形成化石取決于許多因素，但是有三個因素是基本的：

　　（1）有機物必須擁有堅硬部分，如殼、骨、牙或木質組織。然而，在非常有利的條件下，即使是非常脆弱的生物，如昆蟲或水母也能夠變成化石。

　　（2）生物在死后必須立即避免被毀滅。如果一個生物的身體部分被壓碎、腐爛或嚴重風化，這就可能改變或取消該種生物變成化石的可能性。

　　（3）生物必須被某種能阻礙分解的物質迅速地埋藏起來。而這種掩埋物質的類型通常取決于生物生存的環境。海生動物的遺體通常都能變成化石，這是因為海生動物死亡后沉在海底，被軟泥覆蓋。軟泥在后來的地質時代中則變成頁巖或石灰巖。較細粒的沉積物不易損壞生物的遺體。在德國的侏羅紀的某些細粒沉積巖中，很好地保存了諸如鳥、昆蟲、水母這樣一些脆弱的生物的化石。

　　（4）被埋藏的生物尸體還必須經歷長時間的石化作用后才能形成化石。有時生物死后雖然被迅速埋藏，但不久因沖刷等各種因素暴露出來而遭到破壞，也不能形成化石。有一些保存在較古老巖層中的化石，因巖層的變形和變質作用，使化石遭到破壞。

　　（5）沉積物在固結成巖的過程中，壓實作用和結晶作用都會影響化石的石化作用和保存。

　　人們已知道，由附近火山落下的火山灰曾覆蓋過整片森林，在森林化石中有時還可見到依然站立的樹，以很

　　好的姿態被保存下來。流沙和焦油瀝青通常也能迅速把動物掩埋起來。焦油瀝青的行為好像一個捕獲野獸的陷阱，又像防腐劑能阻止動物堅硬部分的分解。洛杉磯的蘭喬·拉·布雷（Rancho laBrea）瀝青湖由于在其中發現許多骨化石而聞名，在其中發現的骨化石包括長著銳利牙齒的野豬、巨大的陸地樹懶以及其它已經絕滅的動物。在冰期生存的某些動物的遺體被凍結在冰或凍土之中，顯然，被冰凍的動物有的可以保存下來。

　　雖然地球上曾有眾多的人們并不知道的生物生存過，而只有少數生物留下了化石。然而，使生物變成化石的條件即使都滿足了，仍然還有其它原因使得某些化石從未被人們發現過。例如，很多化石由于地面剝蝕而被破壞掉，或它的堅硬部分被地下水分解了。還有一些化石可能被保存在巖石中，但由于巖石經歷了強烈的物理變化，如褶皺、斷裂或熔化，這種變化可以使含化石的海相石灰巖變為大理巖，而原先存在于石灰巖中的生物的任何痕跡會完全或幾乎完全消失。還有很多化石則存在于無法獲得來進行研究的沉積巖層中，也還有很好出露于地表的含化石的巖石分布在世界上的某些地方，卻沒有進行地質學研究。另外一個很普遍的問題是，可能由于生物的殘體變成碎片或保存得很差，而不能充分顯示出該生物的情況。

　　再者，當我們向過去回溯的時間越古老，化石記錄缺失的時間間隔越長。巖石越老，受到破壞性力量的機會就越多，化石也就越加不可辨認。而且由于較古老的生物和今天的生物不同，因而對它們進行分類就很困難，這一情況使問題進一步復雜化了。然而，盡管如此，大量保存下來的生物化石仍為我們認識過去提供很好的記錄。

　　動物和植物變成化石可以通過很多不同途徑，但究竟通過哪種途徑，通常取決于：（1）生物的本來構成； （2）它所生存的地方；（3）生物死后，影響生物遺體的力。

　　大多數古生物學家認為生物殘體的保存有四種形式，每一種形式取決于生物遺體的構成或者生物遺體所經歷的變化。

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