能保存為木化石的植物都具有大量的木質(zhì)部。被泥土、沙石等掩埋之后，在被壓實的環(huán)境中有大量的地下水活動，這些水中又溶解有大量的無機鹽。在植物細胞還未完全降解時，含無機鹽的水會滲入植物體的細胞空腔中，并固定沉淀，隨后經(jīng)過成巖作用，植物體就能保存為木化石。

木化石是一種礦化的植物化石，它能夠完整而清晰地保存木材的結構與形態(tài)，所以它既是科學研究的良好材料，也廣泛用于裝飾與觀賞。

能保存為木化石的植物往往都非常粗壯，并且具有大量的木質(zhì)部。這是因為木質(zhì)部這種組織是由厚壁細胞構成的，較容易發(fā)生礦化作用。具有大量木質(zhì)部組織的粗壯植物體被泥土、沙石等掩埋之后，在被壓實的環(huán)境中可能有大量的地下水活動，這些水中又溶解有大量的、供應充足的無機鹽（如硅、鈣等）。由于木質(zhì)部細胞具有大量可填充的空間，在植物細胞還未完全降解時，含無機鹽的水會逐漸滲入植物體的細胞空腔中，并固定沉淀，隨后經(jīng)過成巖作用，植物體就能在漫長的地質(zhì)歷史中保存為木化石。

如果在木化石的形成過程中，原始的植物體因空氣隔絕等條件，并未發(fā)生腐化降解，所形成的木化石就能夠完整地“復制”出植物體的組織結構；如果在石化的過程中植物體發(fā)生降解，所形成的木化石中植物體的組織結構就無法保存，而只剩下了植物體的外部形態(tài)。

最常見的木化石是硅化木，這是含有硅質(zhì)的水在植物細胞空腔中發(fā)生結晶作用或礦化作用，形成了晶質(zhì)的二氧化硅或隱晶質(zhì)的二氧化硅水合物。世界上著名的硅化木產(chǎn)地有多處，其中主要有美國的亞利桑那、非洲的馬達加斯加島、中國的遼寧和新疆等地。這些地方以出產(chǎn)大量保存精美的硅化木而聞名。