远古人死后，身体中的软组织因腐烂而消失，骨骼及牙齿等硬体组织沉积在泥沙中，处于隔氧环境下，经过几千万年甚至上亿年的沉积作用，骨骼完全石化而得以保存。
人骨化石的形成大致要经过三个阶段：
第一个阶段是被掩埋，尸体被泥沙掩埋后，这些覆盖在尸体上的泥沙能起到隔离的作用，阻挡外界的水分和空气与尸体接触。
第二阶段是石化的过程。动物的皮肉、内部器官——这些软组织部分极容易腐败。而由于骨骼都是由一些矿物质组成的，反倒会在地下变得越来越坚硬，就像石头一样，这就是骨骼的石化过程。
第三阶段就是回归地表的阶段。那些含有人骨化石的地层因为地质运动而回到地球表面，或者那些覆盖在表面的沉积物被慢慢地冲刷掉，最后人骨化石也回归地球表面了。
