I fossili marini si trovano generalmente all'interno delle formazioni rocciose sedimentarie delle zone costiere, portati alla luce dall'azione corrosiva del mare. Per ovvie ragioni, la documentazione fossile che ci è giunta delle specie animali preistoriche è abbondante per gli invertebrati dotati di conchiglia e per i primi vertebrati, mentre è molto scarsa per tutti gli animali a corpo molle come gli anellidi e le meduse.