Lithification là quá trình mà trầm tích biến thành đá cứng. Có ba cách mà quá trình thạch hóa có thể xảy ra. Các quá trình này được gọi là nén, kết tinh lại và xi măng.
Nén là một quá trình thạch hóa chỉ hoạt động đối với các hạt mịn hơn. Sự nén chặt xảy ra khi các hạt như khoáng sét bị nén. Quá trình này không thể làm cứng các hạt thô hơn vì nén không làm cho chúng dính lại với nhau.
Các khoáng chất như đá vôi và aragonit có thể cứng lại thông qua quá trình kết tinh lại. Các khoáng chất này dễ dàng hòa tan trong nước và các tinh thể hình thành từ các khoáng chất hòa tan đó cứng hơn nhiều so với các chất ban đầu.Xi măng là quá trình mà trầm tích hạt thô hơn trở thành đá cứng. Nước lấp đầy vào không gian trống giữa các hạt và các ion trong nước tạo ra các hình thành tinh thể mới giữa các lớp trầm tích. Khi nước bốc hơi, lớp trầm tích cuối cùng đóng lại và cứng lại, để lại một tảng đá rắn.
Việc tạo ra các khoáng chất mới trong quá trình xi măng là một ví dụ của quá trình tự tạo. Tự sinh là một thuật ngữ mô tả một quá trình trong đó các khoáng chất mới được tạo ra bên trong một tảng đá hoặc các khoáng chất lắng đọng phản ứng và kết hợp với các khoáng chất đã có trong đá hoặc trầm tích.
