โดยมากสัตว์ที่ตกลงในบ่อน้ำมันดินมักจะไม่สามารถหนีออกจากความเหนียวของยางมะตอยได้ จมลงสู่ก้นหลุม หลุมเหล่านี้เป็นสถานที่ที่เหมาะสำหรับการคงสภาพบางส่วนของกระดูกของสัตว์ยุคก่อนประวัติศาสตร์ และกลายเป็นแหล่งโบราณคดีทางบรรพชีวินวิทยาที่สำคัญ

บ่อน้ำมันดินกลายเป็นกับดักจับสัตว์โดยธรรมชาติ เนื่องจากน้ำมันดินที่ซึมขึ้นมาจากใต้ดินก่อตัวเป็นบ่อยางมะตอยที่หนา กว้าง และมักปกคลุมด้วยน้ำ ฝุ่นดิน หรือใบไม้ ซึ่งสัตว์ต่าง ๆ ที่เดินเข้ามามองไม่ออก ติดกับดักและตาย ซึ่งในบางครั้งแม้แต่แมมมอธก็อาจไม่สามารถดิ้นหลุดได้หากเป็นบ่อยางมะตอยที่หนาพอ และสัตว์เหล่านี้จะตายด้วยความอดอยาก ความอ่อนเพลียจากการพยายามหลบหนี หรือสภาวะขาดน้ำจากความร้อนของดวงอาทิตย์ และสัตว์ที่ติดอยู่นี้อาจกลายสภาพเป็นกับดักสัตว์นักล่า โดยดึงดูดให้สัตว์กินเนื้อเข้าไปกินสัตว์ที่ติดอยู่และจะตกอยู่ในชะตากรรมเดียวกัน (ติดอยู่ในบ่อน้ำมันดินเดียวกัน) ในขณะที่เนื้อที่เน่าเปื่อยเหลือเพียงกระดูกของสัตว์ที่ตายแล้ว ยางมะตอยธรรมชาติจะซึมเข้าไปทำให้กลายเป็นสีน้ำตาลเข้มหรือสีดำ ส่วนที่เบากว่าของปิโตรเลียมจะระเหยออกจากยางมะตอยทำให้เหลือสารที่แข็งกว่าซึ่งจะห่อหุ้มกระดูกไว้

ไม่เพียงซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ที่ได้ถูกอนุรักษ์สภาพจากน้ำมันดิน แต่ยังรักษาไมโครฟอสซิลไว้ด้วย เช่น เศษไม้และซากพืช กระดูกหนู แมลง หอย ฝุ่น เมล็ดพืช ใบไม้ และแม้แต่ละอองเรณู จนถึงปัจจุบันพบฟอสซิลมากกว่าล้านชิ้นในบ่อน้ำมันดินทั่วโลก [2]

ทั้งนี้หลุมน้ำมันดินมักเป็นตัวอย่างที่ดีของแหล่งนิเวศวิทยาบรรพกาลแบบ Lagerstätten (การสะสมของตะกอนที่มีฟอสซิลที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้เป็นอย่างดี)

บ่อน้ำมันดินลาเบรอา

ลาเบรอาเป็นกลุ่มของบ่อน้ำมันดิน ในเมืองลอสแองเจลิส (เบรอา ในภาษาสเปนหมายถึง น้ำมันดิน) เป็นแหล่งบรรพชีวินวิทยาของสัตว์ดึกดำบรรพ์ยุคน้ำแข็งที่สำคัญแห่งหนึ่งของโลก ที่เกิดจากการซึมของยางมะตอยธรรมชาติขึ้นมาจากพื้นดินในบริเวณนี้เป็นเวลาหลายหมื่นปีก่อน ยางมะตอยธรรมชาติได้รักษากระดูกของสัตว์ที่ติดอยู่ ซึ่งอาจมีจำนวนมากกว่า 3,500,000 ชิ้น และยังมีอีกมากที่ยังไม่ขุดค้น ตัวอย่างบางส่วนแสดงอยู่ในพิพิธภัณฑ์จอร์จซี. เพจ (George C. Page Museum) ซึ่งการหาอายุจากคาร์บอนกัมมันตรังสีของไม้และกระดูกในบ่อน้ำมันดินลาเบรอาที่พบมีอายุถึง 38,000 ปี เก่าแก่ที่สุดจากแหล่งโบราณคดีนี้

ปัจจุบันกลุ่มบ่อน้ำมันดินลาเบรอายังคงมีการขยายตัวและดักจับสิ่งมีชีวิต ดังนั้นบ่อน้ำมันดินส่วนใหญ่จึงมีรั้วเพื่อปกป้องมนุษย์และสัตว์