Hout kan verstenen door neerslag van mineralen zoals goethiet, francoliet , sideriet , pyriet, calciet en de silica mineralen opaal, chalcedoon en kwarts (Buurman, 1972). De verkiezeling van hout en andere plantenresten kent drie opeenvolgende stadia. Het indringen van silica in holten (permineralisatie), de vervanging van organisch materiaal door silica en de rekristallisatie van de silica.
Silicium hydroxide dringt in het hout omdat het makkelijk bindt met organisch materiaal zoals cellulose, vooral wanneer lignine vergaat (Jefferson, 1987). Daarnaast slaat het neer uit de oplossing in de nabijheid hiervan door veranderde zuurgraad (Balhaus et al., 2012). Deze immobilisatie van silica verlaagt de concentratie in oplossing, zodat er weer ruimte is voor nalevering van nieuwe silica, waardoor het verkiezelingsproces verder gaat.
Snelle, oppervlakkige permineralisatie voor veredeling van hout door obsidiaan-, natrium- en alcohol silicaat is uitgebreid onderzocht in het laboratorium (Balhaus et al., 2012; Götze et al., 2008). Permineralisatie in de natuur kan ook relatief snel verlopen, zoals bij hout waarvan het gewicht in heet, zuur, en silicarijk vulkanisch bronwater, al na enkele jaren verdubbeld door ingedrongen silica (Akahane, 2004).
Het volgende stadium, de (gedeeltelijke) vervanging van organisch materiaal door silica, verloopt veel langzamer. Voor het getrouw bewaren van fijnste celstructuren moeten silica precipitatie en ontbinding van organisch materiaal gelijke tred houden.
De uiteindelijke volledige silicificatie, het stadium van rekristallisatie, de omzetting van opaal, naar opaal-CT, chalcedoon en uiteindelijk kwarts is het langzaamst (Stein, 1982). Opaal-A is zeer ongeordend, nageoeg amorf; opaal-CT is slecht kristallijn, een ongeordende afwisseling van tridymiet en cristobaliet-kristallen; chalcedoon is microkristallijne kwarts, dat gewoonlijk ‘vezelachtig’ is; en kristallijn kwarts met kristallen die gemakkelijk te onderscheiden onder de licht microscoop (Scurfield & Segnit, 1984).
De rol van microbiële activiteit en de verandering van zuurstof-en kooldioxidespanning in het verkiezelingsproces verdient meer aandacht.