遠古時代的生物死亡之後，如果有機會被沉積的泥沙覆蓋，保存在地層中，就會形成化石。化石的形成過程大致包括以下幾個階段：

1. 生物死後沉入海底或湖底，很快地被沉積的沙或泥覆蓋掩埋。
2. 生物體的肉體或軟質部分腐爛分解，留下堅硬的骨骼、牙齒或外殼。
3. 長時間埋在地層中歷經石化作用，生物體的骨骼、牙齒或硬殼被泥砂、礦物質填入或置換，逐漸形成化石。
4. 地殼變動將埋在地層深處的化石抬升到地表附近。
5. 風化侵蝕或人工開挖，使得化石露出來被人們發現。

化石雖然是地層中古代生物的遺跡，但一般來說，具有骨骼、硬殼或堅硬部分的生物有較多機會被保留下來。此外，大部分生物死後，若沒有被迅速掩埋，即可能變成其他動物的食物，或暴露在空氣中腐爛分解。

化石多在沉積岩層中發現，因為火山爆發、地殼變動等自然作用都可能破壞化石，所以火成岩和變質岩中很少發現化石。目前已經發現的化石可能只佔地球從古至今所有生物的極小部分。

各種古代生物的化石不斷被發現、研究，使我們了解到許多生物生存的年代及模樣，找到生物進化的證據，開啟了探索地球歷史秘密的鑰匙，對於古代生物的種類、分布、與演化情形、以及當時的氣候、地質環境都更進一步了解。臺灣島的前身是數千萬年前沉積在海底的地層，所以我們有機會在東北角海岸的岩層中找到貝類、海膽等海洋生物的化石，以及古代海洋生物在海底地層中棲息、活動的痕跡。