木化石是最少上亿年的树木被迅速埋葬地下后，木质部分被地下水中的SiO₂（二氧化硅）交换而成的树木化石。它保留了树木的木质结构和纹理。颜色为土黄、淡黄、黄褐、红褐、灰白、灰黑等，抛光面可具玻璃光泽，不透明或微透明，因部分木化石的质地呈现玉石质感，又称硅化木或树化玉。硅化木是上亿年前的树木因种种原因被埋入地下，在地层中，树干周围的化学物质如二氧化硅、硫化铁、碳酸钙等在地下水的作用下进入到树木内部，替换了原来的木质成分，保留了树木的形态，经过石化作用形成的植物化石，因其中所含的二氧化硅成分多，所以，常常称为硅化木或树化玉。

树化石是地质学所称硅化木中的极品，它诞生于距今2亿多年的中生代时期，因突发的剧烈的地质变化，将树木深埋地下，经过极为苛刻的地址条件形成，是天下稀有亿万年前遗世孤品。木化石集天地之灵气，纳日月之精华。它是集木、石、玉为一体的宝石佳品。

古代树木因火山喷发或地壳运动等地质作用而被埋入地下，由于处于缺水的干旱环境或与空气隔绝，木质不易腐烂，在漫长的地质作用过程中被含硅钙物质交换替代，替换的过程保留了木质的纤维结构和树干的外形，使树木变成化石。

树木保存为化石的条件极为苛刻，树干要想成为硅化木，先决条件是其树干必须得到迅速掩埋，环境的特殊，与空气隔绝这种迅速掩埋的情况毕竟是极少见的，因此，树木成为化石的几率非常小。

树木被泥沙埋藏后，含丰富硅质成分的地下水溶液一边溶解树木的木质成分，一边将自己携带的硅质成分沉淀于所溶解的孔洞中，发生物质交换替代现象。如果溶解和交替速度相等，且以分子相交换，则可保存树木的微细结构，如年轮及细胞轮廓等。如交替速度小于溶解速度，则主要保存了树木的形态，年轮一般不清楚。

最后，树木的原来成分已荡然无存，全部由含硅钙成分的石质所取代。之后，经过压实、固结、成岩，原来的树木就完全变成了坚硬的石头木化石。