Het begint met erosie: rivieren, wind en ijs voeren gruis, zand en klei aan, dat laag op laag wordt afgezet in zeeën, meren en delta's. Onder het gewicht van jongere lagen wordt het water eruit geperst, en opgeloste stoffen zoals calciet of kwarts slaan tussen de korrels neer en kitten ze aan elkaar. Dit proces heet diagenese. Zo wordt zand zandsteen en klei kleisteen of schalie.
Men onderscheidt drie groepen. Klastische sedimentgesteenten bestaan uit brokstukken van ouder gesteente (conglomeraat, zandsteen, kleisteen). Chemische ontstaan doordat zeewater verdampt en zouten neerslaan (steenzout, gips). Biogene bestaan uit resten van organismen: kalksteen uit schelpen en koraal, krijt uit de kalkplaatjes van microscopisch plankton en steenkool uit samengeperste plantenresten.
Hoewel sedimentgesteenten maar een klein deel van het volume van de aardkorst vormen, bedekken ze ongeveer driekwart van het landoppervlak. Ze zijn het archief van de aarde: vrijwel alle fossielen zitten erin, en volgens de wet van superpositie (Nicolaus Steno, 1669) ligt een onderste laag er eerder dan een bovenste. Bekende voorbeelden in de Lage Landen zijn de mergel van Zuid-Limburg, waarin de mosasaurus werd gevonden, de Kempense steenkool en de Bentheimer zandsteen die in veel Nederlandse kerken is verwerkt.
In welke discipline?
Geologie (aardwetenschappen) en paleontologie.