Lithifikasi adalah sedimen yang lunak, hasil akhir dari erosi, menjadi rock yang kaku ("lithi-" berarti rock dalam bahasa Yunani ilmiah). Ini dimulai ketika sedimen, seperti pasir, lumpur, lanau dan tanah liat, diletakkan untuk yang terakhir kalinya dan secara bertahap terkubur dan dikompresi di bawah sedimen baru.
Sedimen segar biasanya merupakan material lepas yang penuh dengan ruang terbuka, atau pori-pori, diisi dengan udara atau air. Lithifikasi bertindak untuk mengurangi ruang pori itu dan menggantinya dengan bahan mineral padat.
Proses utama yang terlibat dalam litifikasi adalah pemadatan dan sementasi. Pemadatan melibatkan memeras sedimen ke dalam volume yang lebih kecil dengan mengemas partikel sedimen lebih dekat, dengan mengeluarkan air dari ruang pori (pengeringan) atau dengan solusi tekanan pada titik di mana butiran sedimen saling kontak. Semen melibatkan pengisian ruang pori dengan mineral padat (biasanya kalsit atau kuarsa) yang diendapkan dari larutan atau yang memungkinkan butiran sedimen yang ada tumbuh ke dalam pori-pori.
Lithifikasi terjadi sepenuhnya dalam tahap awal diagenesis. Kata lain yang tumpang tindih dengan litifikasi adalah indurasi, konsolidasi, dan petrifaction. Indurasi mencakup segala sesuatu yang membuat batu lebih keras, tetapi meluas ke material yang sudah terisi. Konsolidasi adalah istilah yang lebih umum yang juga berlaku untuk pemadatan magma dan lava. Kekejutan hari ini merujuk secara khusus pada penggantian bahan organik dengan mineral untuk membuat fosil, tetapi di masa lalu itu lebih longgar digunakan untuk berarti litifikasi.