ไม้กลายเป็นหิน (อังกฤษ: petrified wood) คือซากดึกดำบรรพ์ของพืชประเภทหนึ่ง เกิดขึ้นจากท่อนไม้ถูกฝังกลบอยู่ใต้ผิวดินในสภาพที่ขาดออกซิเจนทำให้เนื้อไม้ไม่เน่าเปื่อย และถูกฝังแช่อยู่ในสารละลายซิลิก้าที่มีความเข้มข้นสูงเพียงพอ ในสภาพแวดล้อมที่ท่อนไม้และสารละลายซิลิกาได้สัมผัสกับออกซิเจนเป็นบางช่วงเวลาทำให้สารละลายซิลิกาตกตะกอนในรูปของซิลิกาเจล สะสมตัวแทนที่โมเลกุลของเนื้อไม้ (replacement) จนทำให้ท่อนไม้ที่เป็นเนื้อสารอินทรีย์เปลี่ยนไปเป็นเนื้อหินซิลิกาแต่ยังคงรักษาโครงสร้างเนื้อไม้ดั้งเดิมเอาไว้ ด้วยระยะเวลานับเป็นหมื่นเป็นแสนปีหรือมากกว่านี้ ไม้กลายเป็นหินจะค่อย ๆ สูญเสียน้ำทีละน้อยและค่อย ๆ พัฒนาเป็นโอปอลที่มีสีสันสวยงามได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับมลทินซึ่งเป็นแร่ธาตุที่ปะปนอยู่ในเนื้อของซิลิกาออกไซด์ ซึ่งแร่ธาตุต่าง ๆ ให้สีสันต่าง ๆ กันไป เช่น