都被矿物（大多为硅酸盐，如石英）所取代，但是它还保留着木头原始结构。石化的过程是在地底下完成，整个木头都被埋在地层底下。当富含矿物的水流经此地层时，会将一些矿物沈积在植物的细胞里，当植物的木质素和纤维素腐化之后，一个石模就这样形成了。水中的元素如锰、铁和铜等会在石化过程中给予石化木不同的颜色。纯石英结晶是无色的，但是在过程中掺入一点杂质即会有黄色、红色或其他种的颜色出现。下列是杂质元素和出现颜色的列表：石化木可以保存木头原本的所有结构，直达微观的程度。结构如年轮和许多组织等通常都是观察的部份。