恐龙化石，是指恐龙死后身体中的软组织因腐烂而消失，骨骼(包括牙齿)等硬体组织沉积在泥沙中，处于隔绝氧气的环境下，经过几千万年甚 亿年的沉积作用，骨骼完全矿物化而得以保存。此外恐龙生活时的遗迹，如脚印等有时也可以石化成化石保存下来。

当恐龙死去并很快地被沉积物或水下泥沙所覆盖时，石化过程就开始了。这些沉积物中含有细小的颗粒，会在尸体表面形成一层松软的覆盖物。这条"毯子"可保护动物尸体免受食腐动物的侵袭，也可隔绝氧气，抑制微生物的分解。