Les vestiges originaux sont les restes préservés et inchangés de plantes et d'animaux. Ces fossiles se présentent le plus souvent sous la forme d'os, d'animaux piégés dans la glace ou d'insectes piégés dans la résine.
Les vestiges originaux sont les plus précieux et les plus rares de tous les types de fossiles. Ils sont conservés par enrobage, congélation et séchage. Par exemple, un insecte piégé dans l'ambre serait un exemple de reste d'origine préservé grâce à l'enrobage.
Les restes remplacés sont plus fréquents et se produisent lorsque la partie de la plante ou de l'animal enfermée dans les sédiments change avec le temps et est remplacée par des minéraux tels que le bois pétrifié. Dans ce processus, l'eau pénètre dans l'objet enfermé et les minéraux dans l'eau remplacent les minéraux dans les tissus durs. Étroitement lié à cela est le processus de perminéralisation dans lequel les minéraux de l'eau remplissent les espaces dans les tissus organiques formant un moulage interne de l'organisme.
Dans certains cas, les fossiles subissent de la chaleur et de la pression, les transformant en un résidu de carbone ayant la forme de l'objet d'origine. Ce processus est appelé carbonisation et se produit généralement dans les tissus mous des animaux et les feuilles des plantes. D'autres types de fossiles sont des moules et des moulages lorsque les sédiments ou la boue durcissent autour des restes pour faire une impression ou une copie de l'objet.