La litificación es el proceso mediante el cual el sedimento se convierte en roca endurecida. Hay tres formas en que puede ocurrir la litificación. Estos procesos se denominan compactación, recristalización y cementación.
La compactación es un proceso de litificación que funciona solo para partículas más finas. La compactación se produce cuando se comprimen partículas como los minerales de arcilla. Las partículas más gruesas no se pueden endurecer con este proceso porque la compresión no hace que se peguen entre sí.
Los minerales como la piedra caliza y la aragonita pueden endurecerse a través del proceso de recristalización. Estos minerales se disuelven fácilmente en agua, y los cristales que se forman a partir de esos minerales disueltos son mucho más duros que las sustancias originales.
La cementación es el proceso por el cual los sedimentos de grano más grueso se convierten en roca endurecida. El agua se llena en el espacio vacío entre las partículas, y los iones en el agua crean nuevas formaciones cristalinas entre los sedimentos. Cuando el agua se evapora, el sedimento eventualmente se sella y se endurece, dejando una roca sólida.
La creación de nuevos minerales durante el proceso de cementación es un ejemplo de autenticación. Auténtesis es un término que describe un proceso en el que se crean nuevos minerales dentro de una roca, o que los minerales depositados reaccionan y se combinan con los minerales ya presentes en la roca o el sedimento.