Fosil adalah jejak lengkap atau sebagian dari sisa-sisa tumbuhan atau hewan dalam formasi batuan, atau gambaran kasar tentang bagaimana kehidupan jutaan tahun yang lalu. Representasi unik dari sejarah kuno yang disediakan fosil telah membuat pemilihan fosil negara bagian menjadi praktik umum bagi banyak pemerintah negara bagian di Amerika Serikat. Sebuah fosil biasanya dipilih untuk menjadi simbol negara karena lazim di negara bagian itu. Fosil negara bagian, bagaimanapun, juga dapat dipilih untuk menunjukkan bagaimana hewan telah berubah sejak zaman kuno, hewan unik apa yang hidup di negara bagian pada zaman prasejarah, atau seperti apa habitat ketika hewan yang menjadi fosil itu hidup. Tidak semua negara bagian di Amerika Serikat telah memilih fosil resmi negara bagian.
Contoh fosil negara bagian yang dipilih untuk menunjukkan bagaimana hewan modern berevolusi adalah fosil negara bagian Minnesota, Castoroides ohioensis, umumnya dikenal sebagai berang-berang raksasa. Hewan prasejarah ini sangat mirip dengan berang-berang modern tetapi panjangnya sekitar 8 kaki (2.4 m) dan beratnya sekitar 440 pon (200 kg). Ini akan membuat berang-berang kuno ini seukuran beruang modern.
Kucing bergigi pedang adalah contoh fosil resmi negara bagian yang dipilih karena keunikan dan popularitasnya oleh salah satu negara bagian Barat — California. Hewan ini sangat mirip dengan singa betina, tetapi memiliki satu set gigi taring yang menonjol dari rahang atas dalam bentuk lancip seperti pedang yang memberi nama umum pada hewan ini. Gigi pedang biasanya memiliki panjang 7 inci (sekitar 18 cm). Hewan-hewan ini telah lama menjadi simbol populer zaman es bersama dengan mamut berbulu, yang mungkin menjelaskan negara bagian California memilih fosil ini sebagai lambang negara.
Medan Amerika Serikat tidak seperti 400 juta tahun yang lalu atau bahkan 40 juta tahun yang lalu. Misalnya, lebih dari 400 juta tahun yang lalu, Negara Bagian New York tertutup oleh laut dan merupakan rumah bagi Eurypterus remipes, atau kalajengking laut, yang anatominya paling mirip dengan kepiting raja kontemporer. Kalajengking laut dipilih sebagai fosil negara bagian untuk menunjukkan bahwa New York dulunya adalah laut yang asin. Eurypterid langka ini juga dipilih karena ia dan banyak kerabatnya telah menjadi fosil dalam kumpulan batu besar yang membentang sekitar 70 km di seluruh Negara Bagian New York. Pita batuan yang terkonsentrasi pada fosil ini telah menjadi terkenal di kalangan ahli paleontologi di seluruh dunia.