微变的硬体
这类化石主要是新生代后期的一些脊椎动物的骨骼、牙齿以及软体动物的贝壳，其中以哺乳动物的犀类、马类、鹿类、牛羊类和象类的骨骼和牙齿化石最多。这类化石，一般都掩埋在比较松散的半固结的砂、砾或土质的地层中，经历时间较短，大约在1200万年以内，石化过程尚未完成。生物遗体中的有机物质也未完全消失，比如一块微变的牙齿化石，在它的新鲜断裂面上用舌头舔一下，就会感到黏性很大。也可能由于这种特殊的成分之故，我国古人就将它用于医药，即所谓“龙骨”和“龙齿”。有人曾对“龙骨”进行过定性化学分析，认为其成分与牡蛎壳相似，那么，能否用数量很多的牡蛎壳代替龙骨人药？这就是题外话了。
科学工作者在苏北勘察化石时，曾见到老乡们利用全新世初期（约距今1万～0.8万年）的糜鹿（四不像鹿）的角化石，刮出一些粉末，用于创口止血，颇有成效。这种化石也属微变硬体化石。
如果从医学角度来看，这些未变的哺乳动物的硬体化石，何尝不可以形象地称之为“药用化石”。不过，我们尚不了解软体动物的微变贝壳化石能否用于药物。
虽然微变硬体化石的数量要比前述的未变遗体化石多得多，但在各类化石中还是少数，最多的还是以下的几种类型。
变化的硬体
这类化石的特点和形成过程，我们已经在前面谈过，就是通过化学过程的石化作用所形成的化石。这是颇为常见的一种类型，并且多见于古生代和中生代一些岩层中，特别是海洋环境中形成的岩层。其中大量的属底栖固着、具有硬体的无脊椎动物化石，如：海绵、珊瑚、腕足动物、软体动物、棘皮动物、苔蓟动物、节肢动物等；水生脊椎动物化石有好多也属此类。被置换的化学成分中以碳酸盐化（钙化及白云石化）最为常见，其次是硅化（二氧化硅）或称矽化，其他还有黄铁矿化、炭化。
除了岩化作用以外，其他各种矿物作用的过程都是类似的，只是成分有所区别罢了，这里不再重复。
现在就补充谈一下炭化作用所形成的化石。所谓炭化，就是指合碳物质的生物体（如植物的叶片）或富含角质（也叫几了质，其化学成分是C15H26N2O10）的生物体（如鱼鳞、笔石），死亡埋葬以后，压在地层深处，受压力及地势的“烘烤”，除碳质以外的其他许多成分都变成易挥发的Q2、N2、H2等而逸散，残留物就在岩层的层面上形成一层黑色或棕褐色的薄膜。在这层薄膜上，印上了树叶的轮廓和叶脉、鱼鳞的外形及其同心状的生长纹，或笔石的表面形态等等。我们凭这些特点，就能鉴定其名称。
严格地说，炭化作用而形成的化石并非生物的硬体部分，似乎不应归人本类。但因其形成过程属于化学作用过程，因而也就归于本类。其他矿化形成的硬体化石，不但较重，而且可见其立体形象，而炭化作用的化石仅见其平面形象而已。
模铸化石
如果按各种类型的数量来说，模铸化石仅次于变化的硬体化石。
模铸化石是生物遗体在底层或围岩中留下的各种印模和复铸物。
一类叫“印痕化石”，就是生物遗体陷落在底层，留下印迹，而其遗体则往往遭到破坏——分解、腐烂。但这个印痕上却保留了该生物体的主要特征，凭此可以鉴定出化石的种类名称。最普通的有植物的根、茎、叶、花、果以及动物的触须、附肢、羽毛等。
另一类是“印模化石”，当生物体的坚硬部分（最多见的是贝壳）最初完整地保留在包围它的岩石中，后来被地下水溶解，留下一个空洞，但在空洞的四壁留下了生物体的外形，称为“外模”。后来这个空洞又被其他物质所充填，充填物形成一个与原物外形模样相同，但非原物的化石，叫做“塑型”；通常具两壳的死亡生物，壳内的软体在被埋葬后很快腐败消失了，壳内的空间被泥沙充填进去，继之壳体也被地下水溶蚀掉，等到被人发现时仅留下一个立体的、印有两壳内部特征的物体，叫“内核”。有时化石仅保留了一半内核，即可见到一个壳瓣的内部模样的印痕，叫“内模”。如果壳体的外模和内核都保存着，但壳体却被溶蚀掉，后来其他物质正好充填到这个壳体留下的空间，而充填物的外形及内形均保存下原壳体的外形和内形，此充填物就叫“铸型”。
外模和内模所表现的花纹凹凸情况也与原物相符，但原物的内部构造完全丧失，物质成分也往往不与原物相同。至于塑型和铸型的区别只在于前者内部没有内核，而后者内部含有内核。
形成印模化石的，通常见到的多是具壳瓣的无脊椎动物。就含化石的岩石来说，又以页岩、砂岩中最为常见，许多土质地层中也易发掘到。
遗迹化石
遗迹化石是古代动物活动时，在它的活动层面上留下的痕迹，并不是生物体的本身部分。形成遗迹化石的机会并不很多，因此，一旦发现，颇引起人们的重视。不然，或无印痕，或虽有印痕，但在自然条件下很容易消失，都不能成为化石。
遗迹化石中最重要的是足迹，它清楚地显现出动物当时的生活状况。足迹化石与一般遗骸化石不同，后者能够搬运，再沉积，使人们难以分辨出该化石是否是原生的，因此对于鉴定地层会失去其真实意义。而足迹化石则不然，它是和岩层紧密共存的，岩层如果经过搬运、破坏，足迹也随之消失了。所以，足迹化石都是原生的。
形成足迹的条件比较苛刻，泥沙的湿度必须适宜，太干了，印不上足迹；太湿了，即使暂时印上，转瞬之间，又会消失。一旦印上足迹，也须及时覆盖，封闭起来，若覆盖过早或过晚，印好的足迹未能干涸或暴露日久，均可使足迹消失或不可能完全保留。
足迹化石有什么用处？
第一，用于判断地层的顶底关系。一般正常地层的顶底关系是很容易识别的，上者为顶（或新），下者为底（或老）。但遇到直立地层或倒转地层（例如在区域地质构造强烈变形的地区）时，有时则不易辨识其识底关系。若有足迹化石存在，则可根据其印迹的凹凸关系判断其顶底，下凹者为底，上凸者为顶，这样，便可恢复地层的层序关系。
第二，从足迹的深浅，可以推测该动物身体的轻重；由足迹的大小，可以得知动物身体的大小；由足迹的前后间距，可以得知动物四肢或体躯的长短；从左右足迹的并立关系或是前后关系，可得知动物的步态——行走或跳跃。而且足迹化石对再造动物的足形十分重要，如果单凭四肢骨的特点再造足形，不一定符合真实情况，因为动物的蹄或爪往往是皮肤质或角质的，化石不易保存，惟有足迹才能逼真地记录其全形。
第三，从足迹化石的数量及其分布特点，可以判断该动物是孤独生活的，还是聚居生活的；从足迹的排列特点，可推测动物行动是迅捷还是缓慢。足迹上还有爪或蹄的印痕，可以推断其为肉食类还是草食类动物。
第四，足迹的意义还在于给寻找新化石以重要的启示。例如1896年，马适在北美宾夕法尼亚晚泥盆世的地层上发现了一个足印，被认为是两栖类的，因此推断两栖类最早应出现于晚泥盆世，可是当时没有更好的两栖类化石给以佐证。直到1947年到1951年间，丹麦探险队在格陵兰的晚泥盆世地层中发现了从鱼进化来的原始两栖类的过渡类型——鱼石螈化石，才证实了马适的推论是完全正确的。
又如1972年，澳大利亚古生物学家在维多利亚州东部的一条河边上发现了世界上已知陆生脊椎动物最古老的脚印化石。这些化石，原来埋藏在河岩的砂岩中，1971年发洪水时被冲出来，露头有好几处，可见的足迹化石共计70个，用放射性同位素测量其岩层年代，距今3.5亿年。科学家认为，这是最早的两栖类脚印，可与格陵兰的鱼石螈媲美。从脚印分析，这个动物的体长约80～100厘米，后足有5趾，趾间有蹼，前足至少有3趾。这种原始的登陆两栖类的四肢已相当发达。这一发现，无疑为寻找水生动物的登陆提供了重要的线索。联系上述在北美洲发现的两栖类脚印化石，证明晚泥盆世时地球上确实存在一个南、北两半球大陆是连接在一起的泛大陆。
再如，在意大利一个山洞中潮湿的黏土上，发现尼安德特人的足迹，为复原尼安德特人的身体留下了真实的证据。
更有意思的，1978年2月24日，着名古人类学家玛丽·利基夫人在华盛顿宣布一项新发现称：英国科学家A.黑尔在坦桑尼亚北部的莱托里尔的一处灰黄色的中粒砂岩地层上发现了一排350万年前的人类的足印，还有许多诸如象、犀、羚羊、肉食类和鸟类等动物的脚印也同在一起。这里的人脚印，共有6个，排列在一条直线上。印痕比现代人的脚短而宽，脚弓不大发育，大拇趾像人那样指向前方，与直立人的遗迹是一致的。
我国历年来也发现了不少足迹化石，如陕西神木东山崖侏罗纪地层内的禽龙化石足印，保存很好，是我国目前最大的足印化石。其他还有山西大同、四川、广元、山东莱阳、辽宁朝阳等地均有发现，均属于恐龙的足迹化石。朝阳羊山的足迹化石，当地老乡早就注意到了，在面积不大的范围内，数量很多，形如鸡爪，叫它“鸡爪石”。这是三个趾的恐龙脚印，足迹的岩层为绿色凝灰质砂岩，呈现在向东南倾斜的层面上，大约在3平方千米内都能见到。各足迹平均长9.5厘米，最宽处有6厘米，各足迹大小差不多，足尖朝东，只有极少数朝其他方向，但不多远，又归朝东方向了。两足迹的前后间距约为40厘米，一排足迹的趾尖方向互相相向，如若一列有6个足迹，则一、三、五相同，二、四、六相同，证明系左右脚所踩，判明是两足行走的恐龙留下，它们成群结队朝向东方向行动。同一地层中还发现后足支持身体行走的恐龙足迹。说明这里是恐龙群栖的地方。此外，该地还有其他脊椎动物的足迹化石。
无脊椎动物的足迹化石，最常见的是蠕形动物的爬迹或钻孔生活遗留下来的管穴或孔道等。对古生物学家来说，虽然从这些遗迹化石上很难鉴定出它们的属种名称，甚至科目的名称，但对研究动物的生态环境、指示岩层沉积相等具有重要的作用，有的甚至反映出生物界的生存竞争的趣事。例如在一处岩层露头上发现有两种不同形态的蠕虫爬移的印迹相向而来，当两者相遇以后，其中一种爬迹不复出现，而另一种爬迹则继续前行。这说明有可能两条不同种类的蠕虫郡外出觅食，中途相遇，弱者被强者吃掉，这条强虫带着饱餐以后的欣喜扬长而去了。
钻孔生活的蠕虫、双壳动物之类，通常是生活在滨海或滨湖地带的泥质滩地上，它们在那里穿越出许多不规则的孔道，或者以其分泌物营造成许多管穴（潜穴），这对于确定古地理面貌十分有用，借此确定海滩、湖滩的位置，可以勾划出古代海岸线所在。如有些矿产是沿岸分布的，于是为找矿提供了标志。最近几年来，国外研究这些遗迹化石时，结合沉积相、地球化学的微量元素分布以及有机质的研究，进一步推测石油、煤炭、锰矿、钾盐之类的形成条件，使爬迹、潜穴化石直接为找矿服务。
此外，在一些壳体、躯体化石上，也经常发现孔穴，这些孔穴就有可能是某些寄生动物（如海绵、蠕虫）钻蚀的遗迹。另一类化石，如蠕虫化石和其他生物的化石生长在一起，它们之间并无利害关系，而是互利，我们称之为共生。比如苔薛虫和蠕虫共生，海百合和腹足类共生。腹足动物长在海百合萼部的肛门口上，以海百合的粪便为食料。这类共生动物的化石虽然不大常见，但对于研究古生物的生活状况及其相互关系，提供了颇为形象的材料。
