如下圖所示：
恐龍死後，身體中的軟組織因腐爛而消失，骨骼及牙齒等硬體組織沈沒在泥沙中，處於隔氧環境下，經過幾千萬年的沈積作用，骨骼完全石化而得以保存。此外恐龍生活時的遺跡，如腳印、恐龍蛋等有時間也可以石化成化石保存下來。當恐龍死去並很快地被沈積物或水下泥沙所覆蓋時，石化過程就開始了。
這些沈積物中含有細小的顆粒，會在屍體表面形成壹層松軟的覆蓋物。這條“毯子”可保護動物屍體免受食腐動物的侵襲，也可隔絕氧氣，抑制微生物的分解。恐龍的骨骼和牙齒等堅硬部分是由礦物質構成的。礦物質在地下往往會分解和重新結晶，變得更為堅硬，這壹過程被稱為“石化過程”。
隨著上面沈積物的不斷增厚，遺體越埋越深，最終變成了化石。而周圍的沈積物也變成了堅硬的巖石。這個過程是極其緩慢的。
恐龍化石的遺址
壹、索倫候芬
德國的索倫候芬采石場在恐龍生活的時代是個熱帶淺海，當時還有島嶼散布。索倫候芬的細致石灰巖層中保存有美頜龍屬的化石，另外還有魚類的纖細遺骸，以及早期鳥類始祖鳥等島棲動物的遺骸。
二、火焰崖
蒙古戈壁沙漠的火焰崖保存了很多白堊紀晚期的動物化石，包括原角龍、竊蛋龍和迅掠龍等。從20世紀20年代發現火焰崖蘊藏著化石以來，人們已經在這裏挖掘了不少聞名世界的恐龍標本。
三、科摩斷崖
19世紀70年代，科學家們在位於美國懷俄明州的科摩斷崖發現了不少恐龍的骨骼化石，其中大部分都是蜥腳類恐龍的骨骼。美國自然博物館的科學家從19世紀90年代開始就在這裏挖掘，已發現數百件標本。
四、月谷
月谷是壹個位於阿根廷西部的荒蕪的峽谷，人們從這裏發現的化石中才知道恐龍的存在。從月谷發現的化石包括三疊紀晚期的喙龍類群和其他爬行動物類群，其中包括早期的獸足類恐龍始盜龍屬和埃雷拉龍屬。這個偏遠地點發現於20世紀50年代，卻壹直到20世紀80年代晚期人們才知道這兒的化石蘊藏量非常豐富。
五、祿豐
中國雲南祿豐縣恐龍山方圓10平方千米的地區，是聞名於世的恐龍之鄉。1938年考古學家在這裏首次發現完整的恐龍化石，之後陸續挖掘出數十具恐龍化石。經鑒定，其中有24屬30多種恐龍，是世界上最原始、最古老、最豐富、最完整的脊椎動物化石群。