Les phytolithes proviennent de l'accumulation et de la cristallisation de minéraux présents en surdensité dans la plante :
Les phytolithes sont des fossiles abondants, même pour des époques de plusieurs dizaines de millions d'années. On en a trouvé jusqu'aux préiodes correspondant à la fin du Devonien. ils permeettent de reconstsituer la flore et son évolution à des époques reculées.
parfois, des paléontologistes trouvent et identifient des phytolithes associés à des espèces d'herbivore éteints (dans leurs excréments fossiliés par exemple), ce qui renseigne sur leurs comportements et régimes alimentaires et sur les écosystèmes dans lequel ils vivaient, et comment ils ont éventuellement co-évolués avec les plantes. Par exemple, en Inde, des paléontologistes ont récemment trouvés des phytolithes d'herbacées dans les excréments fossiles de dinosaures, ce qui suggère fortement que les herbacées ont évoluées et colonisé la strate herbacée plus tôt que ce qu'on pensait initialement
Ils sont présents partout où des plantes ont été présentes, ou là où des activités animales ou humaines ont apporté des plantes. Les archéologues les recherchent notamment