A moldagem fóssil é um dos processos de fossilização que permitem a formação de fósseis. Neste tipo de fossilização, o cadáver desaparece na sua totalidade mas deixa na rocha um molde. Este molde é chamado molde externo. Por vezes a impressão externa do ser vivo apresenta-se em relevo, constituindo um contramolde do molde externo. Se se trata de uma formação oca, uma concha, por exemplo, pode originar-se, pelo seu preenchimento, um molde interno. Os moldes internos reproduzem as estruturas das partes ocas do ser vivo, permitindo por vezes a observação de particularidades não observados noutros tipos de preservação de fósseis.
O conjunto de fenómenos físico, químicos e biológicos que permitem a formação de fósseis denomina-se fossilização. Todo o cadáver abandonado sobre o solo torna-se presa de uma enorme quantidade de agentes de putrefacção, principalmente bactérias, que rapidamente destroem as partes moles. Depois, pela ação das intempéries, desaparece o esqueleto e do cadáver nada resta. Isto é o que acontece em condições normais. Torna-se, assim, evidente que para ocorrer fossilização devem verificar-se condições específicas.
Para que ocorra fossilização é necessário que se reúnam certas condições, umas inerentes ao meio outras inerentes ao próprio ser vivo em causa.
A palavra fóssil deriva do latim fossilis, que significa desenterrado. A maioria dos fósseis separa-se das rochas onde se formaram devido a fenómenos de meteorização e de erosão. Em tamanho, os fósseis animais variam desde os ossos dos dinossauros com mais de um metro de comprimento e com o peso de centenas de quilos, até fósseis minúsculos que só são visíveis ao microscópio. Estas formas mais pequenas são chamadas microfósseis.
Para que se dê a fossilização é necessário que, após a morte do ser vivo sobre ele se forme um depósito que o isole do ambiente impedindo a sua destruição. É esta a razão da existência de grande número de fósseis marinhos ou lacustres e da escassez de fósseis terrestres. A qualidade do depósito que recobre o ser também é condicionante da fossilização. Quanto mais fino e impermeável este for, mais fácil será a fossilização. Um depósito grosseiro e permeável dificulta o processo. As temperaturas médias e a humidade, na medida em que facilitam as ações microbianas, dificultam a fossilização. Temperaturas baixas e climas secos facilitam a formação de fósseis na medida em que impedem a ação de microrganismos.
A fossilização é tanto mais fácil quanto mais rico for o ser vivo em substâncias minerais tais como a sílica ou sais de cálcio. Os ossos, dentes, conchas e outras partes duras fornecem os melhores fósseis. Unhas, pêlos, penas e chifres constituídos por substâncias orgânicas raramente se conservam. As partes moles só em condições verdadeiramente excepcionais deixam impressões reconhecíveis. Quando tal acontece, o fóssil é do mais alto interesse, pois fornece informações mais precisas sobre a sua constituição.
Segundo a natureza do cadáver, do sedimento onde se conserva, das águas de infiltração que o atravessam, a fossilização efetua-se por diversos processos. O processos mais comuns de fossilização são a conservação, a mineralização, a incrustação, as moldagens , a incarbonização e a impressão.