沉積岩的分類，主要是按照形成的條件，其次為組成粒子的大小、結構和成分。沉積岩可由三種不同的作用形成∶機械沉積作用（主要作用）、化學沉積作用及生物沉積作用。岩石風化的產物或火山噴發的碎屑物經流水、風、海浪、冰川等外營力的侵蝕和搬運，到外營力的動能消耗後，便在新的地方沉積，這種作用叫沉積作用（sedimentation） ，由此形成的沉積層，經過成岩作用，便成為各種沉積岩。在沉積作用不斷進行下，疏鬆的沉積物越積越厚，壓力增大∶下部沉積物被上部沉積物緊緊重壓，漸次排出孔隙中的水份，孔隙逐漸減少，沉積物體積收縮而變得緊密，最後成為堅硬的岩石，這是沉積物成巖的主要方式。化學沉積作用形成的沉積岩（chemically formed sedimentary rock）由於水及溶於水中的酸、氧、二氧化碳等作用，使岩石分解，部分礦物質溶入水中，並被流水帶到其他地方，特別是湖海里，在一定條件下，這些物質，如矽質、鈣質、鐵質、泥質等，會填充在沉積物的孔隙中，使鬆散的顆粒膠結在一起，或從溶液中沉澱下來，其後沉積物經過化學作用而形成岩石，例如岩鹽、石膏，石灰岩等。在湖泊或淺海中，往往有大量生物遺體堆積，堆積時並伴隨有化學作用，在一定的溫度和壓力影響下，產生再結晶作用，使密度增大，形成堅硬的沉積岩，如煤、介殼石灰岩、珊瑚石灰岩等。