Les roches sédimentaires sont des roches qui se sont formées à la surface du globe, et qui proviennent du dépôt et de la consolidation d’un sédiment, que ce soit au fond des mers et des océans, ou au niveau de surfaces continentales comme les deltas, dans des dépressions envahies par l'eau (lacs) ou des cours d'eau. Ces roches sont qualifiées d'exogènes. Elles ne représentent qu'un très faible partie de l'ensemble des roches de l'écorce terrestre (environ 5%), mais sont néanmoins les roches les plus apparentes et les plus fréquentes sur les continents (et au fond des océans), où elles recouvrent les 3/4 de la surface du globe.
Très diversifiées, les roches sédimentaires se présentent souvent sous forme de strates superposées. Les géologues les classent en plusieurs grandes catégories, mais leur classification peut être beaucoup détaillée :
- les roches détritiques, qui résultent de l'assemblage de débris rocheux variés, en taille comme en nature, souvent issus de la dégradation de roches pré-existantes, et soudés entre eux par un ciment minéral ou bio-minéral. C'est le cas des grès, brêches, poudingues, argiles arènes,,...
- les roches biodétritiques, issues de la précipitation d'ions minéraux et contenant souvent des éléments d'origine biologique (restes organiques, fragments de coquilles,...). Les plus connues sont les calcaires et les marnes.
- les évaporites, ou roches salines, roches issues de la précipitations d'ions minéraux à partir de solutions riches en sels minéraux qui ont été soumises à une évaporation intense (lagunes par ex.). Le sel gemme, la potasse, le gypse,... sont des exemples types.
- les roches sédimentaires organiques, issues de l'accumulation et de la transformation lente, en milieu anoxique (sans oxygène) de restes végétaux ou animaux enfouis rapidement après leur mort. Ces roches, rares, sont essentiellement les charbons, le pétrole et les schistes bitumineux.