沉积作用 （sedimentation）指矿物和岩石因风化作用形成的一系列产物，经水流等搬运，在地表适当条件下发生沉积的地质作用。如果沉积的物质来源于火山喷发的产物，这种作用又称为 火山沉积作用 （volcanic sedimentation）。它兼有内生及外生的双重特点，是沉积作用的一种特殊形式。

根据沉积机理和方式，沉积作用分为机械沉积、化学沉积、胶体沉积和生物化学沉积。

机械沉积 （mechanical sedimentation）：指物理和化学性质稳定的矿物，在风化过程中主要因受机械破碎作用而形成碎屑，它们除残留原地外，会被流水搬运到适宜的场所，由于水流速度降低，矿物按颗粒大小、比重高低而先后分选沉淀下来，形成机械沉积。如石英、长石及少量其他重矿物，可以形成砂岩等沉积岩。有工业意义的重矿物，可以由此富集成砂矿床，如自然金、金刚石、金红石、锡石、锆石、独居石、黑钨矿等。优质的宝石往往产于砂矿，如金刚石、刚玉、翡翠等。

化学沉积 （chemical sedimentation）：风化作用下被分解的矿物，其成分中可溶组分溶于水形成的真溶液，或沿断裂带上升的携带矿物质的深部卤水等，当它们进入内陆湖泊、封闭或半封闭的泻湖或海湾以后，如果处于干热的气候条件时，水分将不断蒸发，溶液浓度不断增高，达到过饱和时，所发生的结晶作用即化学沉积。主要形成石膏、芒硝、石盐、钾盐、光卤石、硼砂等一系列易溶盐类矿物。

胶体沉积 （colloid deposit）：指风化作用产生的胶体溶液被水流带入海、湖盆后，受到电解质的作用而发生凝聚、沉淀作用。主要形成铁、锰、铝等氧化物和氢氧化物的 胶体矿物 （colloid mineral）。此外，海底火山喷气可以直接在海底形成铁、硅等胶体沉淀。

生物化学沉积 （biochemical sedimentation）：包括某些生物死亡后，骨骼堆积形成矿物，以及在细菌等有机质参与下，通过复杂的生物化学反应形成矿物的沉积作用。前者如硅藻土、方解石（贝壳石灰岩的矿物成分），后者如某些磷灰石（磷块岩的矿物成分）。一些沉积铁矿的形成，也与生物化学作用，特别是与细菌作用有关。