kaiken kaikkiaan fossiilisto sisältää vain mineralisoituneita eksoskeletoneja, koska ne ovat ylivoimaisesti kestävimpiä. Koska useimpien sukuhaarojen, joilla on eksoskeletoni, uskotaan alkaneen ei-mineralisoidusta eksoskeletonista, jonka he myöhemmin mineralisoivat, tämän vuoksi on vaikea kommentoida kunkin sukuhaaran eksoskeletonin hyvin varhaista kehitystä. Tiedetään kuitenkin, että hyvin lyhyessä ajassa, juuri ennen Kambrikautta, erilaisista materiaaleista – piidioksidista, kalsiumfosfaatista, kalsiitista, aragoniitista ja jopa yhteen liimatuista mineraalihiutaleista-valmistetut tukirangat ilmaantuivat monenlaisiin ympäristöihin. Useimmat sukujuuret omaksuivat kalsiumkarbonaatin muodon, joka oli stabiili meressä ensimmäisen mineralisoitumisensa aikaan, eikä muuttunut tästä mineraalimorphista – vaikka se muuttui epäedullisemmaksi.
jotkut Prekambriset (Ediacaralaiset) eliöt tuottivat kovia, mutta mineralisoitumattomia ulkokuoria, kun taas toisilla, kuten Cloudinalla, oli kalkkeutunut eksoskeletoni, mutta mineralisoituneet luurangot yleistyivät vasta kambrikauden alussa ”pienen Shellyn eläimistön”nousun myötä. Heti kambrikauden pohjan jälkeen nämä pienoisfossiilit monipuolistuvat ja runsastuvat – tämä jyrkkyys voi olla harhaa, koska kemialliset olosuhteet, jotka säilyttivät pienet shelliet, ilmestyivät samaan aikaan. Useimmat muut kuoria muodostavat eliöt esiintyvät kambrikaudella, ja Bryozoalaiset ovat ainoa kalkkeutuva pääjakso, joka esiintyy myöhemmin, Ordovikiassa. Simpukoiden äkillinen ilmaantuminen on yhdistetty valtamerien kemian muutokseen, joka teki niistä kalsiumyhdisteistä, joista kuoret on rakennettu, niin vakaita, että ne voidaan saostaa kuoreksi. Tämä ei kuitenkaan todennäköisesti ole riittävä syy, sillä kuorien tärkein rakennuskustannus on kuoren komposiittirakenteeseen tarvittavien proteiinien ja polysakkaridien luomisessa, ei mineraalikomponenttien saostumisessa. Luuranko ilmestyi myös lähes täsmälleen samaan aikaan, kun eläimet alkoivat kaivautua välttääkseen saalistusta, ja yksi varhaisimmista tukirangoista oli valmistettu liimatuista mineraalihiutaleista, mikä viittaa siihen, että luuranko oli myös vastaus lisääntyneeseen paineeseen saalistajilta.
valtamerten kemia voi myös määrätä, mistä mineraalikuorista on rakennettu. Kalsiumkarbonaatilla on kaksi muotoa, stabiili kalsiitti ja metastabiili aragoniitti, joka on stabiili kohtuullisen vaihteluvälin kemiallisissa ympäristöissä, mutta muuttuu nopeasti epävakaaksi tämän vaihteluvälin ulkopuolella. Kun valtamerissä on suhteellisen suuri määrä magnesiumia verrattuna kalsiumiin, aragoniitti on stabiilimpi, mutta magnesiumpitoisuuden laskiessa siitä tulee vähemmän stabiili, joten sitä on vaikeampi sisällyttää tukirankaan, koska se pyrkii liukenemaan.
lukuun ottamatta nilviäisiä, joiden kuoret koostuvat usein molemmista muodoista, useimmat sukusolut käyttävät vain yhtä mineraalin muotoa. Käytetty muoto näyttää kuvastavan meriveden kemiaa – mikä muoto saostui siten helpommin-siinä vaiheessa, kun sukujuurelle kehittyi ensin kalkkeutunut luuranko, eikä se muutu sen jälkeen. Kalsiittia ja aragoniittia käyttävien sukulinjojen suhteellinen runsaus ei kuitenkaan heijasta myöhempää meriveden kemiaa – valtamerten magnesium/kalsium-suhteella näyttää olevan vähäinen vaikutus eliöiden menestykseen, jota sen sijaan säätelee lähinnä se, miten hyvin ne toipuvat joukkosukupuutoista. Äskettäin löydetty moderni kotilo Chrysomallon squamiferum, joka elää lähellä syvänmeren hydrotermisiä aukkoja, havainnollistaa sekä muinaisten että nykyaikaisten paikallisten kemiallisten ympäristöjen vaikutusta: sen kuori on valmistettu aragoniitista, jota esiintyy joissakin varhaisimmista fossiilisista nilviäisistä.; mutta sillä on myös haarniskalevyjä sen jalan sivuilla, ja näitä mineralisoivat rautasulfidit pyriitti ja greigiitti, joita ei ollut koskaan aiemmin löydetty mistään metatsoaanista, mutta joiden aineosia purkautuu suuria määriä tuuletusaukkojen kautta.