Lithification là quá trình nén chặt các chất lắng đọng và sau đó kết dính các khối lại với nhau dưới áp suất mạnh. Điều này tạo ra đá sa thạch, một dạng đá trầm tích. Hạt cát, sinh khối thực vật và hóa thạch là một số vật liệu có thể bị nén thành sa thạch.
Thường trầm tích được tạo ra bởi sự phong hóa và xói mòn của đá rắn. Gió lớn hoặc liên tục thường bắt đầu quá trình phong hóa. Các mảnh vỡ nhỏ thu thập và sau đó được di chuyển khỏi vị trí ban đầu của chúng bằng cách xói mòn. Vật liệu có thể bị cuốn vào đá hoặc trượt bùn, bị băng trôi đi hoặc được vận chuyển bằng nước chảy. Đôi khi các quá trình phong hóa và xói mòn chồng lên nhau.
Tại một thời điểm nào đó, trầm tích trở nên quá nặng để nước có thể mang theo và nó bị lắng lại. Thực vật hoặc xác động vật có thể được chôn trong quá trình này. Khi lớp trầm tích dày lên, nó trở nên nặng hơn, bắt đầu quá trình thạch hóa. Máy nén ép các hạt cát và các vật liệu khác gần nhau hơn, đẩy không khí và phần lớn nước ra ngoài.
Khi hỗn hợp được nén chặt, các lỗ rỗng trong trầm tích sẽ nhỏ hơn. Khoáng chất có trong nước đọng lại trong các lỗ chân lông này. Khi nước tiếp tục vắt ra và áp suất tăng lên, các mỏ khoáng bắt đầu cứng lại, kết dính toàn bộ khối và tạo ra đá sa thạch.