山東萊蕪地區貯藏著豐富的三葉蟲化石資源，地質歷史時期的古生物遺體或遺跡在被沉積埋藏后可以隨著漫長地質年代里沉積物的成巖過程石化成化石。但是，不是所有的史前生物都能夠形成化石。化石的形成過程及其后期的保存都要求一定的特殊條件。三葉蟲化石的形成及保存首先需要一定的生物自身條件。
具有硬體的生物保存為化石的可能性較大。無脊椎動物中的各種貝殼、脊椎動物的骨骼等主要由礦物質構成，能夠較為持久地抵御各種破壞作用。此外，具有角質層、纖維質和幾丁質薄膜的生物，例如植物的葉子和筆石的體壁等，雖然容易遭受破壞，但是不容易溶解，在高溫下能夠炭化而成為化石。而動物的內臟和肌肉等軟體容易被氧化和腐蝕，除了在極特殊的條件下就很難保存為化石。三葉蟲化石的形成和保存還需要一定的埋藏條件。生物死亡后如果能夠被迅速埋藏則保存為化石的機會就多。如果生物遺體長期暴露在地表或者長久留在水底不被泥沙掩埋，它們就很容易遭到活動物的吞食或細菌的腐蝕，還容易遭受風化。
時間因素在化石的形成中也是必不可少的。生物遺體或是其硬體部分必須經歷長期的埋藏，才能夠隨著周圍沉積物的成巖過程而石化成化石。有時雖然生物死后被迅速埋藏了，但是不久又因沖刷等各種自然營力的作用而重新暴露出來，這樣它依然不能形成化石。沉積物的成巖作用對化石的形成和保存也很有影響。一般來說，沉積物在固結成巖過程中的壓實作用和結晶作用都會影響化石的形成和保存。其中，碎屑沉積物的壓實作用比較顯著，所以在碎屑沉積巖中的化石很少能夠保持原始的立體狀態。化學沉積物在成巖中的結晶作用則常常使生物遺體的微細結構遭受破壞。
今天在全世界發現的三葉蟲化石可以分上萬種，由于三葉蟲的發展非常快，因此它們非常適合被用作標準化石。三葉蟲是最早的、獲得廣泛吸引力的化石，至今為止每年還有新的物種被發現。在英屬哥倫比亞、紐約州、中國、德國和其它一些地方發現過非常稀有的、帶有軟的身體部位如足、鰓和觸角的三葉蟲化石。
