Fosil je popoln ali delni odtis ostankov rastline ali živali v skalni formaciji ali grob posnetek življenja pred milijoni let. Zaradi edinstvene predstavitve starodavne zgodovine, ki jo zagotavljajo fosili, je izbira državnega fosila postala običajna praksa mnogih državnih vlad v Združenih državah. Fosil je običajno izbran kot državni simbol, ker v tem stanju prevladuje. Državni fosil pa je lahko izbran tudi tako, da pokaže, kako so se živali spreminjale od antičnih časov, katere edinstvene živali so živele v državi v prazgodovini ali kakšen je bil habitat, ko je bila fosilizirana žival živa. Niso vse države v Združenih državah izbrale uradni državni fosil.
Primer državnega fosila, izbranega za prikaz, kako se je razvila sodobna žival, je državni fosil iz Minnesote, Castoroides ohioensis, splošno znan kot velikanski bober. Te prazgodovinske živali so bile zelo podobne sodobnemu bobru, vendar so bile dolge približno 8 m in tehtale približno 2.4 funtov (440 kg). Tako bi ta arhaični bober postal velik kot sodobni medved.
Sabljasta mačka je primer uradnega državnega fosila, ki ga je zaradi svoje edinstvenosti in priljubljenosti izbrala ena od zahodnih držav – Kalifornija. Ta žival je bila zelo podobna levi, vendar je imela niz pasjih zob, ki so štrleli iz zgornje čeljusti v sabljasti konus, ki je tej živali dal splošno ime. Sabljasti zobje so bili običajno dolgi 7 palcev (približno 18 cm). Te živali so že dolgo priljubljen simbol ledene dobe skupaj z volnatim mamutom, kar je verjetno razlog za to, da je država Kalifornija ta fosil izbrala za državni emblem.
Teren Združenih držav ni nič takega, kot je bil pred 400 milijoni let ali celo pred 40 milijoni let. Na primer, pred več kot 400 milijoni let je bila država New York prekrita z morjem in je bila dom Eurypterus remipes ali morskega škorpijona, ki je po anatomiji najbolj podoben sodobnemu kraljevskemu raku. Morski škorpijon je bil izbran kot državni fosil, da bi pokazal, da je bil New York nekoč slano morje. Ta redek evripterid je bil izbran tudi zato, ker je bil in mnogi njegovi sorodniki fosilizirani v velikem pasu kamnin, ki se razteza približno 70 milj (113 km) po državi New York. Ta pas kamnin, koncentriran v fosilih, je postal znan med paleontologi po vsem svetu.