沉積岩是由通常從一些時間較長的岩石中破裂和磨損而成的物質構成的。
第一次沉積時，這些物質比較疏鬆，但隨著被其他岩床所覆蓋，這些物質逐漸變硬，成為堅固的基岩。如果沉積岩由沙子組成，那它就是砂岩；如果由黏土組成，那它就是頁岩。由層層卵石組成的岩石叫做礫岩圓礫岩；而由含石灰的材料（可能從貝殼中獲得）組成的岩石則是石灰石。許多沉積岩都含有化石，這些化石可能是較早時期的動物的殼或骨頭，或是植物的莖和葉，這些東西被一層層的沙床或泥土所掩埋和覆蓋。許多陸地都被一層薄薄的表皮所覆蓋，這些表皮由泥土、沙子或沙礫構成，雖然很疏鬆，顯示了沉積岩的構成模式。
有些岩石自從形成之後，就經受著巨大的壓力或熱量，從而發生了很大變化。這些岩石叫做變質岩。有些變質岩如今由晶體構成（盡管一開始不是），而在另一些變質岩中，礦石則呈現一層層緊密排列的模樣，很像沉積岩的岩床，例如板岩，似乎可以分裂成一層層薄薄的石板。地球表麵總在不停地變化著，露出地麵的基岩被風沙和雨水衝刷、侵蝕，被霜凍破壞，或者被一些礦物質溶解。構成岩石的疏鬆材料被雨水衝走或洗掉。有些地方，它們會在溪流的衝刷下沉積成礫石、沙層和泥灘。溪流切斷了岩床，而沙子和卵石又沿途將它們衝洗。就這樣，山川不停地被侵蝕，峽穀變得越來越深、越來越寬，陸地上的物質在雨水作用下逐漸流向海洋，並在海底再次沉積。
海洋沿岸的海浪與它衝刷的卵石一起，不停地侵蝕著陸地，並把它夾雜的東西鋪撒到新的河床之中。海濱在某些地方被切斷，並在另一些地方重新形成。河流帶走沙土和泥漿，並在入海口形成三角洲和沙洲。
火山將熔化了的岩石噴出地表，許多有用的礦石就在火山噴發過程中帶出。
沼澤裏到處充斥著死去的植物遺跡以及衝洗進來的沙土和泥漿。這些物質形成了新的岩石，並構成了地表。因此，某些地方的岩石被衝刷、另一些地方的岩石被形成，這兩種作用相互發展，從而使地表傾向於達
到同樣的高度。另一個過程進行得非常緩慢，以至於隻有通過年代久遠的觀察才能看到，這個過程傾向於使地殼變形，並且使地表呈現出更加不規則的樣子。在過去的年代中，曾經水平的岩石層變得起伏不平，並隆起成很大的拱形或地溝形，從而使很大一部分地表升起到海平麵以上。
幾乎從所有岩石露出地麵的岩層身上，都可以看出侵蝕過程產生的結果。破開一大塊岩石可以看出，較外層的部分比較鬆軟，更容易破裂，而且具有從新鮮岩石帶來的各種顏色。陸地表麵的侵蝕作用在雨水形成的地溝中看得很清楚，而幾乎在任何一條小溪中，都可以看到沙子和沙礫移動和沉積的過程。在美國北方各州和加拿大（這些地方曾經被一塊巨大的冰板所覆蓋，冰板向南移動，將所到之處的地表碾得粉碎），大多數岩石的岩層都光滑而完整，許多岩層還呈現出冰板拖拉過程中卵石留下的刮痕。與更南部的山丘（在那裏，陸地隻受到雨水和溪流的衝刷）相比，這裏山丘的外形同樣更加平滑和完整。海岸旁邊，海浪對陸地的衝刷可以從懸崖中看出，因為海岸邊的懸崖一般都比較高；還可以從海灘上的大量鵝卵石看出，這些鵝卵石是海浪從陸地上剝蝕下來的物質構成的。從沙洲和潮汐經過的海邊平地，可以看出溪流帶來的物質和水流衝刷的物質是怎樣在這裏沉積的。沙丘和荒地則證明了風是怎樣攜帶並鋪撒有用物質的。
在很多地區，沉積岩形成的岩床剛剛形成時應該近似水平，但我們可以發現，它們現在卻都有不同的斜角或者邊緣有突起部分，這是這些岩床在較早時期慢慢受到侵蝕的結果。由於有些岩床比另一些岩床更容易受到侵蝕，因此在這些地區的山丘和峽穀如今的形狀和位置，主要是由於岩床在受氣候和溪流影響之後堅硬程度各不相同所致。很多海岸之所以有不規則的海岸線，同樣是由於沿海岸線的岩石硬度不同。
通過研究岩石以及在岩石中發現的生命跡象，通過觀察地表演變的方式、評估這些演變帶來的結果，以及通過總結得知遠古時期也在以同樣的方式產生類似的結果，地質學家能夠更多地了解地球過去的曆史，甚至是人類出現之前無數年的地球史。