Permineralisatie is een zeldzaam type fossilisatie waarbij de vorm van de weke delen van een organisme bewaard kan blijven. Mineralen worden afgezet binnen de celwanden van cellen van het organisme door neerslag van mineralen uit het grondwater of oppervlaktewater.  Permineralisatie kan plaatsvinden door afzetting van silicium (kwarts), carbonaat (kalk) of door pyriet.

Doordat de originele celwanden bewaard blijven is het mogelijk om bij deze zeldzame fossielen de drie dimensionale structuur en de cellenstructuur van het organisme te bestuderen. Dit geeft vaak vele nieuwe inzichten over het organisme en het milieu waarin deze heeft geleefd.