木化石是几百万年或更早以前(最少也要七，八百万年)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，又称为树化玉或硅化木。硅化木是数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。
按加工方法分类
1.木化石原石：就是没经过任何人工加工过的木化石。市场上这种树化玉比较难找，因为只有形状特别好的树化玉才不拿去加工，而形状特别好的又很少见。
2.剥皮打磨抛光木化石：由于木化石本身是树的化石，树都有树皮的，这些树皮颜色发白枯燥很不好看，只有把这一层表面树皮剥掉，再打磨抛光出来，才显示出木化玉的美。
3.喷砂加工木化石：当木化玉拿去打磨抛光时，由于加工工具的局限性，会完全改变了这个木化石的自然形状。近几年来，人们想出了用金刚砂高气压喷射到树化玉表面，把表面的树皮、杂质喷掉，留下其中的玉化层。这样就使木化石保持原始的自然形状，又能表露出木化石内部玉化的精美。不过，由于2010年喷砂工艺的限制，这种方法加工出来的木化石要喷上水或蜡水，才能达到打磨抛光料的光洁度。
按矿物学分类
矿物学分类为：石英木化石、玉髓木化石、蛋白石木化石。以石英为主，其次玉髓，蛋白石十分稀少。
从木化石的残余结构分析，部分蛋白石木化石己转变为石英木化石，尚见脱水作用下的弯曲裂隙残留。中生代时期形成的蛋白石木化石，由于时间长远，应力作用、热力作用及陈化，现已转变成石英木化石，只有新生代的蛋白石木化石才得到保存。
按颜色分类
1.白色木化石：矿物纯净度高，粒度均匀，组成单一，细胞残留色浅，细胞壁残留物极少，细胞形态主要从石英、玉髓交代、充填、堆积形成的细胞轮廓判断。树种多以水杉，银杏等非产树脂性植物为主，后期浸染作用微弱。白色木化石较少见。
2.灰色木化石：矿物纯净度高，粒度均匀，组成单一，细胞残留色深，细胞壁残留物较多，细胞形态主要从石英、玉髓交代、充填、堆积形成的细胞轮廓及明显的细胞壁判断。树种多以水杉，银杏等非产树脂性植物为主，后期浸染作用较强。灰色木化石常见。
3.黄色木化石：矿物纯净度高，粒度均匀组成单一，细胞残留色深，细胞壁残留物较多，树种多以松，柏等产树脂性植物为主，黄色在木化石中分布均匀，里、外一致，与原始木质相关，黄色木化石常见。另一种黄色木化石。由于Fe2O3的黄色矿物相的浸染作用，使木化石呈显黄色，这种黄色是不均一的，有浅深之分。
4.褐色木化石：矿物纯净度高，粒度均匀组成单一，后期氧化铁质浸染并深入细胞，残留色浅―深，细胞壁残留物少―较多，各树种均有。受Fe2O3的褐色矿物相浸染，使木化石呈显褐色。在木化石中整体呈褐色者少见，大多数呈斑块状、花斑状或一团团的分布。
5.红色木化石：矿物纯净度高，粒度均匀组成单一，后期氧化铁质浸染并深入细胞，受Fe2O3的红色矿物相浸染，使木化石呈显红色。在木化石中整体呈红色者少见，大多数呈斑块状、花斑状或一团团的分布，当木化石中充填、交代物为玉髓质时，常展现一种似玛瑙状的外貌。
6.绿色木化石：矿物纯净度高，粒度均匀组成单一，后期CuC03质浸染并深入细胞，受CuC03浸染，使木化石呈显绿色。孔雀石呈薄膜状附着于木化石表面及裂隙中，在木化石中常成片分布，也呈斑块状、花斑状出现。
形成时间
硅化木从古生代石炭纪开始(始于距今3.55亿年)到中生代白垩纪(结束于距今6500万年)之间均有分布。到21世纪为止最早的木化石是石炭纪早期的裸蕨植物化石，最新的为6500万年前白垩纪晚期的硅化木。
形成原因
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。
硅化木其形成的主要原因：
木的石化是要经过将原先组织用分解的矿物加以替换这一程序，这矿物通常是指硅或钙。在压力和温度的双重作用下，硅与其分解时的杂质组合在一起再次结晶，通常会导致新的矿物形式出现。硅再度结晶会将木的结构加以破坏。
