Doğal petrifikasyon süreci, organik maddelerin uzun yıllar boyunca minerallerle etkileşime girmesi sonucu gerçekleşir. Bu süreçte organik maddelerin hücreleri minerallerle yer değiştirir ve taşlaşır. Genellikle suyun içindeki minerallerin organik maddelerle reaksiyona girmesiyle petrifikasyon gerçekleşir.