Permineralisierung ist ein Prozess der Fossilisierung, bei dem Mineralablagerungen innere Abgüsse von Organismen bilden.

Mineralien im Wasser füllen die Räume innerhalb des organischen Gewebes aus. Bei diesem Prozess werden sowohl Weichgewebe als auch Hartgewebe erfasst. Fossilien mit Permineralisation sind nützlich bei der Untersuchung innerer Strukturen, insbesondere von Pflanzen.

Wasser aus dem Boden, aus Seen oder Ozeanen sickert in die Poren von organischem Gewebe und bildet einen Kristall, der mit abgelagerten Mineralien gegossen ist. In den porösen Zellwänden beginnen sich Kristalle zu bilden. Dieser Prozess setzt sich an der Innenfläche der Wände fort, bis der zentrale Hohlraum der Zelle, das Lumen, vollständig gefüllt ist. Die Zellwände selbst bleiben intakt und umgeben die Kristalle. Die Permineralisierung unterscheidet sich von der Versteinerung dadurch, dass das organische Material nur mit Mineralien gefüllt und nicht vollständig ersetzt wird. Permineralisierung kann auf verschiedene Arten erfolgen: