Đá trầm tích chủ yếu được đặc trưng bởi quá trình thạch hóa. Quá trình hóa thạch xảy ra khi trầm tích được lắng đọng và tích tụ trên bề mặt trái đất hoặc trong các khối nước để tạo thành đá theo thời gian. Các nhóm phụ của đá trầm tích được xác định bởi sự hình thành cụ thể của chúng.
Có một số loại đá trầm tích, và chúng thường được phân biệt theo loại trầm tích mà chúng được hình thành. Đá đàn hồi thường được hình thành do trầm tích để lại từ các vật thể chuyển động của nước hoặc chất lỏng. Nhóm này bao gồm đá cát và đá kết tụ, và chúng được phân loại thêm theo kích thước của các hạt khác nhau trong thành phần của chúng. Đá trầm tích sinh hóa được hình thành một phần do các bộ phận của động vật bị vôi hóa. Đá trầm tích hóa học hình thành khi sự kết tinh của các hợp chất vô cơ hình thành từ dung dịch. Đá trầm tích được hình thành bằng các phương pháp khác, chẳng hạn như hoạt động của núi lửa, được phân loại thành một loại khác.