變化的硬體
這類化石的特點和形成過程我們已經在前麵談過，就是通過化學過程的石化作用所形成的化石，這是頗為常見的一種類型，並且多見於古生代和中生代一些岩層中，特別是海洋環境中形成的岩層。其中大量的底棲固著、具有硬體的無脊椎動物化石：海綿、珊瑚、腕足動物、軟體動物、棘皮動物、苔蘚動物、節肢動物等；水生脊椎動物化石有好多也屬此類。被置換的化學成分中以碳酸鹽化（鈣化及白雲石化）最為常見，其次是矽化（二氧化矽）或稱矽化，其它還有黃鐵礦化、炭化。
除了炭化作用以外，其它各種礦化作用的過程都是類似的，隻是成分有所區別罷了，這裏不再重複。
現在就補充談一下炭化作用所形成的化石。所謂炭化，是指含有炭質的生物體（如植物的葉子）或富含角質的生物體（如魚鱗、筆石）死亡埋葬以後，壓在地層深處，受地熱的烘烤，除炭質以外的其它許多成分都變成易揮發的O2、H2、N2等而逸散，留下的炭質就在層麵上形成一層黑色或棕褐色的薄膜，而這層薄膜上卻印上了樹葉的輪廓和葉脈、魚鱗的外形及同心狀生長紋、筆石的表麵形態等等。我們就憑這些特點，鑒定其名稱。
嚴格地說，炭化作用而形成的化石並非生物體的硬體部分，似不應歸入本類。但因其形成過程屬於化學作用，因而也就歸於本類。其它礦化形成的變化硬體化石，不但重量較大，且可見其立體形象；唯炭化作用的化石僅見其平麵形象而已。