沉香树木结油到一定程度，水分和养分的传输受到阻断，使之脱落自然死亡倒下，深埋于土石或沼泽中，甚至深及两三公尺处，经百年，甚至千年的碳化作用，纤维质腐烂，油脂熟成醇化，就会像化石一般僵硬，称为土沉。
土沉之所以稀有昂贵，是因为树木结油后经过长期掩埋去腐存菁，植物酸及木质纤维腐朽褪尽，与土壤中大量元素混合作用，并碳化质变，使其气味及其香甜沉静，是所有香品中品质最稳定的，保存容易，属于木中的钻石，出土后经过自然风干，可保恒久不坏。
一般经过泥土自然掩埋挖掘出来的沉香，皆通称为土沉。可根据皮表碳化程度与皮革纹路状态分辨其年份，再依其香气分别产区。例如外皮保有明显条状纤维丝的成为倒架。一般而言，倒架土沉在土中沉埋的时间短则约一百年以内；至于完全碳化的土沉，其掩埋时间则长达数百数千年，非常稀有难得。在香气方面，南部较属干土地候，其著名产区以芽庄为代表，多为黄土沉。黄土沉质地坚硬，香气清扬，其气味变化层次分明，与奇楠十分相近；中部如富森、顺化、广平一带则多为红土，香味浓厚而沉，产区以富森为代表。黑土沉多产于沼泽地区，芽庄、广平都有所见。
好的土沉只要年份够，即使不沉水也非常珍贵，因为里面几乎都是油质。就像奇楠即使不沉水也很香，因为纤维都已蜜脂化。因此只要是土沉，就不需计较沉不沉水，只问年份够不够？这才是行家的语言。年份够，油脂密度不足的部分都会自然腐烂，只剩碎片。因为时间够久，没有腐烂的残块，经过长期醇化，即使不沉水，也是蜜脂含量很高的香材，味道也比一般生香更具甜气与沉韵。
最后必须特别提醒的是，一般人常将土沉与名为土沉香的植物混淆。世界各国有多种称为土沉香的植物，例如分布于中国海南的莞香树又称白木香或土沉香。台湾亦有土沉香，但并非沉香；它是一种有毒植物，虽然也是一种香木类，但跟土沉完全不同。
