تتميز الصخور الرسوبية عن الصخور النارية بأنها تنشأ فوق سطح الغلاف الصخري نتيجة لتأثير العوامل الظاهرية (عوامل التعرية) وفعل الكائنات العصرية, بينما يتركب جوف الغلاف الصخري كلية من الصخور النارية، نجد أن 70% من كتلة سطحه تتركب من الصخور الرسوبية. ويتباين سمك الطبقات الرسوبية من مكان لآخر وهو عموماً ليس كبيراً: ففي بعض المناطق لا يتجاوز بضع عشرات أو مئات من الأمتار، وفي مناطق أخرى قد يصل الى بضع آلاف من الأمتار.

وتوجد بعض الصخور الرسوبية في حالة مفككة هشة، وبعضها الآخر في حالة اندماج أو صلابة. فالرمال المفككة حين تندمج بمادة لاحمة تتحول الى صخر رملي، والحصى حين يلتحم يصير الى صخر المجمعات (كونجلوميرات) وتتباين المواد اللاحمة في تركيبها، ويتكون معظمها من مركبات كيمائية مختلفة تترسب في المياه التي تجري وتتخلل الرواسب فتعمل على تماسكها. فقد تتركب من كربونات الكالسيوم، أو من السيليكا، أو من أكاسيد الحديد، أو قد تتكون من مجرد مادة صلصاليه.

والصخر الرسوبي يحتوي على كثير من المسام التي تتخلل حبيباته. ولتقرير المسامية أهمية كبرى من الوجهة الاقتصادية والعلمية، إذ أن لها دلالتها الخاصة من حيث درجة استطاعتها لإنفاذ المياه أو البترول.

وتتصف الصخور الرسوبية عادة بالطباقية، أي أنها تتكون من طبقات بعضها فوق بعض، ويرتبط تكوين الطبقة بظروف وطبيعة الارساب، فإذا حدث تغير في هذه الظروف لترتب عليه تغير في مادة الارساب، وبالتالي تنشأ طبقة رسوبية جديدة. وهكذا نجد الصخور وقد تكونت من عدة طبقات متباينة بعضها فوق بعض.

وتتميز الصخور الرسوبية أيضاً باحتوائها على بقايا عضوية حيوانية ونباتية تدل على نوع الحياة التي كانت سائدة فوقها والبيئة التي تكونت فيها. ويستعان بتلك البقايا العضوية في تحديد عمر الطبقات والتعرف على العصور والأزمنة الجيولوجية.

ويمكن تقسيم الصخور الرسوبية بناء على أصل نشأتها الى الأقسام الرئيسية الثلاثة الآتية:

1- صخور رسوبية ميكانيكية:

وهذه تدين بنشأتها الى تحطيم الصخور الأصلية التي سبق وجودها تحطيمهاً طبيعياً، ثم تراكم الحطام الصخري وتماسكه دون أن يطرأ عليه أي تغير كيميائي. ويتم تحطيم الصخور ونقلها ثم إرسابها بواسط عوامل التعرية كالرياخ والماء الجاري والجليد المتحرك.

ومن هذه الصخور ما هو كبير الحبيبات ومثلها صخر المجموعات الحصوية المستديرة أو الكونجلوميرات. ومنها ما هو متوسط حجم الحبيبات وتعرف عادة بالصخور الرملية التي تتسم عادة بالصلابة ومقاومة عوامل التعرية، خصوصاً لو كانت المادة اللاحمة وفيرة، وكانت من نوع يتحمل فعل التعرية كالسيليكا، ومنها ما هو دقيق الحبيبات كالصخور الطينية.

2- صخور رسوبية كيميائية:

وتتكون من عمليات الترسيب التي تنشأ من محاليل تحتوي على مواد مذابة عندما ترتفع درجة تركيزها، أو قد تتكون الرواسب نتيجة تفاعل كيميائي بين مكونات هذه المحاليل.

ومنها الصخور الجيرية التي تتكون نتيجة ترسيب كربونات الكالسيوم من المحاليل الجيرية. والصخور السيليكية وتتكون من ترسيب مادة السيليكيا ومثلها صخر الصوان. ومنها أيضاً الصخور الملحية التي تنشأ من تبخر مياه البحيرات والبحار المقفلة وأهمها الجبس والملح الصخري. وتوجد الرواسب الملحية في مناطق متعددة من العالم العربي، ففي مصر توجد في ملاحات إدكو ورشيد والمكس وفي وادي النطرون، كما توجد حول شواطئ البحر الميت، وفي سبخات المغرب العربي.

3- الصخور العضوية:

وتنشأ نتيجة لتراكم بقايا الكائنات الحية حيوانية ونباتية في طبقات سميكة، ثم تحلله بمرور الزمن وتماسكها مع بعضها في هيئة صخور وهي قسمان:

(ا) صخور عضوية حيوانية:

وتتكون من مواد عضوية حيوانية بعضها جيري، وينشأ منها تكوين عدد من الصخور تسمى بأسماء الحيوانات التي اشتقت منها، ومثلها الصخر الجيري المرجاني والحجر الطباشيري، وصخر الفوسفات الذي ينشأ من ترسب عظام الأسماك والزواحف وتحللها. ويوجد الفوسفات في بعض الواحات المصرية، كما يوجد في المغرب العربي.

(ب)- صخور عضوية نباتية:

وتنشا من بقايا النباتات التي تتعفن وتتحلل ثم تتفحم. ومن أكثر الرسوبيات الفحمية شهرة وشيوعاً الفحم القطراني والفحم البني.