Um fóssil é uma impressão completa ou parcial dos restos mortais de uma planta ou animal em uma formação rochosa, ou um instantâneo bruto de como era a vida há milhões de anos. A representação única da história antiga que os fósseis fornecem tornou a seleção de um estado fóssil uma prática comum para muitos governos estaduais nos Estados Unidos. Um fóssil é normalmente selecionado para ser um símbolo de estado porque é predominante nesse estado. O fóssil do estado, no entanto, também pode ser selecionado para mostrar como os animais mudaram desde os tempos antigos, quais animais únicos viviam no estado em tempos pré-históricos ou como era o habitat quando o animal fossilizado estava vivo. Nem todos os estados dos Estados Unidos selecionaram um fóssil de estado oficial.
Um exemplo de um fóssil estadual selecionado para mostrar como um animal moderno evoluiu é o fóssil estadual de Minnesota, o Castoroides ohioensis, comumente conhecido como castor gigante. Esses animais pré-históricos se pareciam muito com o castor moderno, mas tinham cerca de 8 m de comprimento e pesavam cerca de 2.4 kg. Isso tornaria esse castor arcaico do tamanho de um urso moderno.
O felino dente-de-sabre é um exemplo de fóssil oficial do estado, selecionado por sua singularidade e popularidade por um dos estados do oeste – a Califórnia. Este animal se parecia muito com uma leoa, mas tinha uma dentição canina que se projetava da mandíbula superior em forma de sabre que deu a esse animal seu nome comum. Os dentes de sabre tinham geralmente cerca de 7 cm de comprimento. Esses animais há muito são um símbolo popular da era do gelo junto com o mamute lanoso, o que provavelmente explica o estado da Califórnia escolher este fóssil como um emblema estadual.
O terreno dos Estados Unidos não é nada como era há 400 milhões de anos, ou mesmo 40 milhões de anos atrás. Por exemplo, mais de 400 milhões de anos atrás, o estado de Nova York era coberto por um mar e era o lar do Eurypterus remipes, ou escorpião do mar, que é mais semelhante em anatomia ao caranguejo-rei contemporâneo. O escorpião marinho foi selecionado como o fóssil do estado para mostrar que Nova York já foi um mar salgado. Este raro eurypterid também foi selecionado porque ele e muitos de seus parentes foram fossilizados em uma grande faixa de rochas que se estende por cerca de 70 milhas (113 km) através do estado de Nova York. Essa faixa de rochas concentrada em fósseis tornou-se famosa entre os paleontólogos em todo o mundo.