Le rocce sedimentarie sono formate da rocce preesistenti attraverso i processi combinati di agenti atmosferici, trasporto, deposizione, compattazione e cementazione. L'intera serie di processi è nota come litificazione e la parte di resistenza agli agenti atmosferici del processo può essere meccanico o chimico. Il processo di alterazione chimica comporta il trasporto del materiale preesistente come soluto o sotto forma di un nuovo minerale, mentre il processo meccanico trasporta il materiale come particelle solide.
Il materiale preesistente è suddiviso in base alle forze dell'erosione, del tempo, dello sciabordio dell'acqua, dell'arresto delle radici o dell'abrasione. Le particelle vengono quindi trasportate dall'acqua, dal vento o dai ghiacciai in una nuova posizione, il luogo di deposizione, dove arrivano sotto forma di sedimento. Man mano che il sedimento cresce strato su strato, la pressione su depositi precedenti li fa diventare compatti. Il sedimento compattato viene infine formato in nuove rocce durante la fase finale di cementazione.