Les roches sédimentaires détritiques se forment à partir de sédiments détritiques. Ceux-ci sont eux-mêmes produits par dépôt et accumulation de particules sédimentaires solides (argiles, sable, gravier ou galets), le plus souvent sous l’eau, dans un bassin sédimentaire.

La couche de sédiment, progressivement recouverte par d’autres, se retrouve enfouie de plus en plus profondément, ce qui conduit à une augmentation de la pression et de la température. Le sédiment se tasse/se compacte ; l’eau est expulsée des interstices entre les grains. La circulation lente entre les grains de fluides sursaturés en ions conduit alors à la cristallisation progressive d’un ciment entre les grains. D’un sédiment meuble, on passe alors à une roche sédimentaire détritique. Ce processus de transformation progressive d'un sédiment en roche sédimentaire s'appelle la diagenèse.

Sédiment (grains + solution ionique; meuble, en surface) → Roche sédimentaire (grain + ciment ; cohérente)