Permineralisatie en vervanging zijn beide processen die plaatsvinden tijdens fossielen. Ze zijn vergelijkbaar omdat ze allebei betrekking hebben op de vervanging van organisch materiaal door mineralen. Er zijn echter ook enkele belangrijke verschillen tussen de twee processen.

Permineralisatie treedt op wanneer mineralen worden afgezet in de poriën en ruimtes van de weefsels van een organisme. Dit kan gebeuren terwijl het organisme nog leeft, of nadat het is gestorven. De mineralen die worden afgezet zijn meestal calciet, silica of ijzeroxide. Permineralisatie kan helpen de vorm en structuur van het organisme te behouden, en het kan het ook beter bestand maken tegen bederf.

Vervanging treedt op wanneer mineralen de organische stof van een organisme volledig vervangen. Dit kan gebeuren wanneer de weefsels van het organisme worden opgelost door grondwater en de mineralen die in het water aanwezig zijn, vervolgens op hun plaats worden afgezet. Vervanging kan ook plaatsvinden wanneer de weefsels van het organisme worden weggebrand, waardoor een mal of afgietsel achterblijft die vervolgens wordt gevuld met mineralen.

Zowel permineralisatie als vervanging kunnen fossielen opleveren die extreem goed bewaard zijn gebleven. Permineraliseerde fossielen zijn echter doorgaans gedetailleerder dan vervangende fossielen, omdat ze meer van de oorspronkelijke structuur van het organisme behouden.