根據沉積物物源供給方式及成因，沉積巖可分成三類：碎屑巖類、黏土巖類、化學巖及生物化學巖類（表4 -1）。
表4 -1 沉積巖分類
1．碎屑巖類
根據碎屑物質的來源，碎屑巖又分為沉積碎屑巖和火山碎屑巖兩個亞類。
(1) 沉積碎屑巖：是由母巖風化和剝蝕作用的碎屑物質所形成的巖石，又稱陸源碎屑巖。除小部分在原地沉積外，大部分都經過搬運、沉積等過程。根據組成碎屑巖的碎屑顆粒大小，本類巖石又可分為：
礫 巖 碎屑直徑在2mm以上
砂 巖 碎屑直徑在2 -0.05之間
粉砂巖 碎屑直徑在0.05 -0.005mm之間
黏土巖 碎屑直徑小于0.005 mm
上述各碎屑巖類的相應粒級，碎屑含量必須占碎屑總量的50%以上，如礫巖中大于2mm的礫石碎屑含量應占一半以上；如果其中含有25% -50%的砂，則可稱為砂質礫巖；如果其中含有5%-25%的砂，則可稱為含砂礫巖。其余巖類命名原則，依此類推。
(2)火山碎屑巖：主要是火山噴發(fā)碎屑由空中墜落就地沉積或經一定距離的流水沖刷搬運沉積而成。從物質來源看，它與火山活動有關，但從成巖過程來看，又具有沉積巖的形成規(guī)律。有些火山碎屑巖的組成以各種火山碎屑為主；還有些火山碎屑巖中夾有很多熔巖，同時火山碎屑為熔巖所膠結；另有一些是由火山碎屑和正常碎屑（礫、砂、粉砂、泥等）混合堆積而成，其中夾有砂巖、頁巖等，并常含有化石。
2．黏土巖類
由直徑小于0.005 mm的微細顆粒（含量大于50%）組成的巖石。礦物成分以黏土礦物為主，如高嶺石、水云母、蒙脫石等，結晶微小(0.001 -0.002mm)，多呈片狀、板狀、纖維狀等。黏土礦物主要來源于母巖的風化產物，即陸源碎屑黏土礦物；還有一部分來源于沉積或成巖過程中的自生黏土礦物。此外還含有粉砂級的陸源碎屑如石英、長石、白云母等顆粒。除此，在沉積和成巖過程中還形成一些膠體和化學沉積物（如鐵、錳、鋁的氧化物，以及碳酸鹽、硫酸鹽、硅質礦物、硫化物、有機質等）。從宏觀看，多具致密均一、質地較軟的泥質結構。黏土巖是介于碎屑巖和化學巖之間的過渡巖石，在沉積巖中分布最廣。
3．化學巖及生物化學巖類
這類巖石是巖石風化產物和剝蝕產物中的溶解物質和膠體物質通過化學作用方式沉積而成的巖石，以及通過生物化學作用或生物生理活動使某種物質聚集而成的巖石，前者屬于化學巖，后者屬于生物化學巖。這類巖石大多是在海、湖盆地形成，有一小部分也可以在地下水的中的作用下形成。成分常較單一，具有結晶粒狀結構、隱晶質結構、鮞狀結構、豆狀結構或具有生物結構、勿蔣結構等。其中有許多巖石本身就是有重要意義的沉積礦產，如石鹽、鉀石鹽石膏、芒硝、石灰石、白云石、鐵礦、錳礦、鋁土、磷礦、硅藻土等。
