次にSTEP1で選定したエリアを歩いて岩盤がむき出しになっている場所、すなわち露頭を探します。露頭は川沿いや谷筋、海岸などに多く見られますが、工事現場も要チェックポイントです。露頭が見つかれば表面をよく観察し、有望そうであれば石を割って化石を探します。化石が見つかれば慎重に取り出します。この際、化石の周りの石がある程度くっついた状態にした方が壊れにくいです。ただ、どんなに慎重にやっても壊れてしまうことはあるので、その場合は接着剤で補修するか、または破片を全て回収して持ち帰るかします。採取した化石は新聞紙やティッシュなどで包んで持ち帰ります。

クリーニングの様子たいていの場合、野外で発見されたばかりの化石というのはその一部あるいは半分以上が余分な石で覆われていて、全体像がよくわからないというのがふつうです。ですから、博物館で化石を展示するためには、化石の表面に付いている余分な石を取り除く作業、すなわちクリーニング作業が必要になります。

化石のクリーニングは室内で行います。基本的には小さなハンマーとタガネを使って余分な石を取り除いていくのですが、化石を壊さないようにあわてず慎重に作業を進めていきます。
現場であるいはクリーニング中に壊れた化石は接着剤でくっつけます。化石がもろい場合は、樹脂をしみ込ませて補強しなければならないこともあります。

ふつうはハンマーで叩く震動で、化石とその周りの石が少しずつ分離していくものですが、ときにはその分離がしにくい化石もあります。そういう場合はエアーチゼルなど特殊な道具が必要になります。有田川町で発見されたモササウルスの化石などはこのパターンでした（モササウルス発掘プロジェクト　化石のクリーニング参照）。

化石のクリーニングに要する時間は、そのサイズや分離の良し悪しによってさまざまです。写真のアンモナイトの化石は数時間で完了できましたが、骨の化石のように分離の悪いものだと数週間かかることもあります。大型脊椎動物の骨格が保存された化石ともなると、完了までには数年を要します。