在中国河北张家口宣化至赤城一线,18亿年前的早元古代晚期的地层中含有大量的铁矿石,它们构成了宣龙铁矿的主体。在宣龙铁矿的铁矿石和伴生的叠层石铁矿石中,就曾发现了6个属的化石蓝细菌。
除了蓝细菌以外,化石细菌的数量并不多。在特定的化学条件下,细菌细胞被无机盐取代后,形成活细胞的复制品或者假晶。一些细菌能够分泌铁质的外鞘,有时也能形成化石。有些细菌可以钻入动物的外壳或岩石中,在壳内或岩石中形成微小的管道,因此可以通过分析不同时期动物外壳化石的这些管道间接认识它们。另外,琥珀中通常能保存大量精美的细菌,有些细菌甚至经过亿万年之后还能存活。在一些动物骨骼化石中也可发现引发疾病的细菌,说明这些动物活着的时候曾遭受过细菌带来的病痛。最令人惊奇的化石细菌可能是磁杆菌,这类细菌能够在细胞内形成纳米大小的磁铁矿晶体。在20亿年前的古老岩石中可分辨出该细菌产生的磁铁矿晶体,其大小为几个微米,这可能是最小的化石了。