硅化木是真正的木化石，是几百万年或更早以前的树木被迅速埋葬地下后，被地下水中的SiO2（二氧化硅）替换而成的树木化石。它保留了树木的木质结构和纹理。
被硅质物质石化的植物树干化石。其突出特点是树干原生微细结构保存清晰，外貌栩栩如生。除被氧化硅交代外，植物木质部还可以被方解石、白云石、磷灰石，以至部分褐铁矿、黄铁矿等所交代，统称为石化木(petrified wood)。中国古代很早就了解石化木的成因。唐代有著名诗人陆龟蒙就有“东阳多名山，金华为最大。其问绕古松，往往化为石”的诗名，并明确指出“松木入水历一千年则化为石”。硅化木可揭示古植物特征和古地理环境，又可用来观赏，它历来是一种重要的化石观赏石品种。国内外产出地点很多，中国新疆出土颇丰，北京市延庆发现硅化木群并建有“硅化木国家地质公园”。
硅化木因其质地细腻、坚硬、色泽丰富又有清晰的纹路，古拙典雅、历经沧桑、刚直有力，而成为制作山石盆景、装饰工艺品、首饰的绝佳材料。
根据SiO2的结晶情况和程度，硅化木通常可分为三个品种。若木质被交代成胶质SiO2即蛋白石，则称蛋白石硅化木；若被交代成隐晶质石英（即玉髓或玛瑙），则称为玉髓或玛瑙硅化木；若被交代成微粒的石英，则称为普通硅化木。
