形成化石的概率低，化石的形成条件苛刻，生物本身必须具有容易保存化石的硬体部分，而且组成硬体的矿物质在成岩和石化作用中比较稳定且不易分解。生物死后的环境条件也影响化石的保存，只有在生物死亡后被迅速掩埋，不被外力作用破坏的情况下，才有可能形成化石。
所谓化石是指保存在岩层中地质历史时期的古生物遗物和生活遗迹以及生物成因的残留有机分子。在漫长的地质年代里，地球上曾经生活过无数的生物，这些生物死亡后的遗体或是生活时遗留下来的痕迹，许多被当时的泥沙掩埋起来。
最早的化石
最早可以被明确归类于植物界的化石是在寒武纪时的绿藻化石。这些化石像是绒枝藻目钙化了的多细胞成员。更早的前寒武纪化石中有发现像是单细胞绿藻的化石，但依然不确定是何种藻类。
有胚植物现知最古老的生痕化石源自于奥陶纪，虽然此类的化石是零碎不全的。到了志留纪才有完整个化石被保留下来，包括石松门的“刺石松”。泥盆纪之后，莱尼蕨门的详细化石在此时期被发现，此化石显示出了其植物组织的单一个细胞。
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