沉积岩是由成层堆积的疏松沉积物经固结而成的岩石。其形成的大致过程：原来的沉积物不断被新的沉积物覆盖而加厚时，它便与上层的水体隔离，在厌氧的环境条件下，使有机质腐烂分解，并产生各种还原性气体；使碳酸基矿物溶解为重碳酸盐；使某些金属元素的高价氧化物还原为低价的硫化物；同时使软泥中水的矿化度增加，介质亦由酸性的氧化环境变为碱性的还原环境。
因此，沉积物发生重新组合及形成新的次生矿物，胶体亦经脱水陈化为固体，碎屑物也经压缩、胶结等作用，固结成为岩石。在埋藏很深的条件下，由于温度和压力的提高以及受深层水分的影响，也可产生压溶、交代和重结晶等作用，使沉积岩体进一步压固和使晶粒变粗。
层理构造是由沉积物的成分或粒径大小的结构沿垂直于沉积物表面（层面）方向及侧向延伸变化而显示出来的一种层状构造。层理构造是与岩浆岩、变质岩区别的重要标志。常见的有：水平层理：由一系列与层面平行的细层组成的层理；一般形成于平静的或微弱流动的水环境中。
沉积岩是由风化的物和溶解的物质经过搬运作用、沉用和成岩作用而形成形成过程受到地理环境和大地构造格局的制约。古地理对沉积岩形成的影响是多方面的。最明显的是陆地和海洋，盆地外和盆地内的古地理影响。陆地沉积岩的分布范围比海洋沉积岩的分布范围小；盆地外沉积岩的分布范围或能保存下来的范围，比盆地内沉积岩的分布或能保存下来的范围要小一些。
