Đá đến từ magma, là vật liệu nóng chảy được tìm thấy trong trái đất. Khi magma nguội đi, ở trên hoặc dưới bề mặt trái đất, nó kết tinh và tạo thành đá lửa mà sau này có thể biến đổi thành đá biến chất hoặc trầm tích. Magma, có thể được coi là đá nóng chảy, được gọi là dung nham khi nó chạm đến bề mặt trái đất.
Các đá mácma ban đầu được hình thành từ magma kết tinh và nguội dần, cuối cùng có thể bị phong hóa thành các mảnh do lực xói mòn. Sau đó, chúng trở thành đá trầm tích thông qua các quá trình bổ sung của nén và xi măng. Cả đá mácma và đá trầm tích đều có thể chuyển hóa thành đá biến chất khi chịu các điều kiện áp suất và nhiệt độ khác với điều kiện hình thành chúng ban đầu. Nhiệt được tạo ra do ma sát tạo ra bởi chuyển động của các mảng kiến tạo Trái đất, và việc tạo núi tạo ra áp suất. Sự xâm nhập của magma vào đá xung quanh cũng có thể là một nguồn nhiệt. Nhìn chung, nhiệt độ và áp suất cần thiết để tạo ra đá biến chất lớn hơn nhiều so với nhiệt độ và áp suất được tìm thấy trên bề mặt trái đất.
Mỗi lớp trong số ba lớp đá chính có thể được biến đổi thành một trong các lớp khác thông qua các quá trình tiếp tục của nhiệt, áp suất và xói mòn. Sự biến đổi liên tục này của đá được gọi là chu kỳ đá.