À la fin du Jurassique, cette zone était un archipel au bord de la mer de Téthys. Elle comprenait des lagunes placides qui avaient un accès limité à la haute mer parce qu'elles étaient entourées de récifs coralliens. Le ruissellement de l'eau provenant de la terre était faible et, sous le soleil, l'évaporation était élevée. La salinité était si élevée que la saumure qui en résultait ne pouvait pas supporter la vie, sauf au sommet de la colonne d'eau.
L'eau la plus basse était non seulement très salée, mais aussi hypoxique : très pauvre en oxygène. Cela était dû au manque de mélange des eaux. De nombreux charognards ordinaires étaient absents du fond de la lagune. D'après l'état de l'eau, il s'ensuit que presque tous les animaux fossilisés ne vivaient pas dans la lagune. Ils ont dû vivre sur terre, dans les airs ou en mer, au-delà du récif. Puis, lorsqu'ils sont morts, ils sont tombés, ont dérivé ou ont été emportés dans les lagons par l'air, l'océan ou la terre. Des tempêtes occasionnelles en mer auraient tué des animaux volants, et auraient balayé des poissons au-dessus du récif dans une suspension de chaux finement dispersée. Là, les corps s'enfonçaient dans la zone morte et étaient préservés.
Une fois dans le lagon, les corps ont été enterrés dans de la boue carbonatée molle. Ainsi, de nombreuses créatures délicates ont évité d'être consommées par les charognards ou d'être déchirées par les courants. Les ailes des libellules, les empreintes de plumes errantes et les plantes terrestres qui se sont échouées dans les lagunes ont toutes été préservées.
"La variété et le nombre de fossiles connus sont trompeurs. La présence de fossiles est assez faible. En effet, un ouvrier peut exploiter une carrière pendant toute une journée et n'en trouver aucun. Ce sont les centaines d'années d'exploitation des carrières qui les font paraître si apparemment communs".
L'éventail des espèces fossiles donne une image complète d'un écosystème local du Jurassique. Parfois, les lagunes se sont presque asséchées, exposant des boues carbonatées collantes qui ont piégé des insectes et même quelques petits dinosaures. Plus de 600 espèces ont été identifiées. Sept genres et jusqu'à 29 espèces de ptérosaure ont été trouvés. Cela suggère que dans cet écosystème, les ptérosaures étaient plus communs et plus diversifiés que les oiseaux. La taille des ptérosaures variait de celle d'un moineau à 1,2 m de long.
La texture à grain fin du limon de boue formant le calcaire est idéale pour la fabrication de plaques lithographiques destinées à l'impression d'illustrations. L'exploitation extensive des carrières au XIXe siècle a révélé de nombreuses découvertes de fossiles, comme le rappelle le nom d'Archaeopteryx lithographica, dont tous les spécimens proviennent de ces gisements. On dit que l'analogue moderne le plus proche des conditions de Solnhofen est le bassin d'Orca, dans le nord du golfe du Mexique, bien que cette zone soit beaucoup plus profonde que les lagunes de Solnhofen.
