Damit versteinertes Holz entstehen kann, bedarf es vieler geologischer Prozesse – und vor allem Zeit. Wälder wurden über Jahrmillionen von Sedimenten überlagert, was zur Folge hatte, dass die Bäume vor der Zersetzung geschützt wurden. Aufgrund der Last der Sedimente erhöhten sich Druck und Temperatur – überschüssiges Wasser wurde herausgepresst. Um „zu Stein“ zu werden, darf keinerlei Sauerstoff zum Holzstück gelangen. Die luftdichte Schicht aus Sedimenten legt sich wie eine schützende dicke Decke auf das Holz. So eingepackt liegen die Bäume für eine sehr lange, nahezu ewig erscheinende Zeit. In diesen Jahrmillionen ist es jedoch nicht vollkommen still unter dieser Decke aus Ton, Sand und Vulkanasche.

Unaufhörlich sickert Wasser bis in die tiefen Bodenschichten und gelangt zu den uralten Baumriesen. Das Wasser transportiert gelöste Stoffe wie Mineralien in die Bäume hinein. Dort nehmen die Zellen des Holzes die Mineralien auf – nach und nach wird so das organische Holz durch anorganische Mineralien ersetzt. Holz wird zu Stein.