רוב מאובני הדינוזאורים נוצרו כשגוף נקבר מהר בבוץ או בחול. החלקים הרכים נרקבו, ומים עם מינרלים מומסים חלחלו לתוך העצמות. המינרלים שקעו בחורים הזעירים והתקשו, ולאט לאט העצם הפכה לאבן ששומרת על הצורה המקורית.
מבחינים בין מאובני גוף — חלקים מהיצור עצמו — לבין מאובני עקבות, כמו עקבות רגליים, קינים, סימני נשיכה וגללים. רק חלק זעיר מבעלי החיים הופכים למאובנים, ולכן כל מאובן הוא חלון נדיר אל העבר.
מאובנים לא נמצאים רק בסלעים. יצורים נשמרו גם בענבר — שרף עצים שהתקשה — ושם נשמרו חרקים, נוצות ואפילו זנב קטן של דינוזאור עם נוצות. יונקים מתקופת הקרח נשמרו בקרח ובבוץ קפוא, אבל אלה צעירים בהרבה מהדינוזאורים.