الصَّخر الرسوبي صخور تنشأ عندما تترسب من الماء مواد معدنية أو بقايا نباتات وحيوانات، أو عندما تترسب من الهواء أو الثلج في الحالات الأقل شيوعًا. وتغطي الصخور الرسوبية حوالي ثلاثة أرباع اليابسة ومعظم قيعان البحار. وفي بعض الأماكن، مثل مصب نهر المسيسيبي، تزيد سماكة الصخور الرسوبية عن 120IMGم. ويقدر علماء الجيولوجيا أن فترة تكوين الصخور الرسوبية لا تقل عن 3,5 بليون سنة. وتُعد الصخور الرسوبية واحدة من أهم ثلاثة أنواع من الصخور. أما النوعان الآخران فهما الصخور النارية والصخور المتحولة. انظر: الصخور النارية؛ الصخر المتحول.

وهناك أنواع عديدة من الصخور، لها استخدامات متعددة، ويُعد الطفل أكثر أنواع الصخور الرسوبية شيوعًا. وهو يتكون من الطين المضغوط، أي خليط من الصلصال والغرين (جسيمات دقيقة من مواد معدنية). ويُستخدم الطفل في صنع القرميد. ومن الصخور الرسوبية الشائعة الأخرى الحجر الجيري الذي يتكون أساسًا من معدن الكلسيت. ويستخدم الحجر الجيري في البناء وصناعة الطباشير والعديد من الأغراض الأخرى. ويصنع الأسمنت من الحجر الجيري المخلوط بقليل من الطفل. ويستخدم الحجر الرملي المكون من الرمل، والكونجلوميريت المكون أيضًا من الرمل أو ذرات الحصى في البناء. ويعمل لاصق معدني على تماسك الرمل أو ذرات الحصى في الحجر الرملي والكونجلوميريت. ويُعد الفحم المكون كليًا من بقايا النبات المضغوطة مصدرًا رئيسيًا للطاقة.

وتبدأ معظم الصخور الرسوبية في التكون عندما تترسب حبيبات الصلصال أو الغرين أو الرمل، في شواطئ الأنهار أو في قيعان البحيرات والمحيطات. وعامًا بعد عام تتجمع هذه المعادن وتكون طبقات واسعة مستوية تُسمى الطبقات. وهذه الطبقات التي يختلف بعضها عن بعض في التركيب أو البنية، تميز الصخور الرسوبية عن معظم الصخور النارية والمتحولة. وبعد آلاف السنين، تُضغط طبقات الغرين الناعم والصلصال إلى طبقات صخرية متراصة بفضل وزن الطبقات الأخرى التي تعلوها. أما الماء الذي يسيل ببطء عبر طبقات الرمل الخشن والحصى فيترك وراءه معدن الأسمنت حول هذه الجزيئات مما يعمل على لصق هذه الطبقات بعضها ببعض لتُكون الصخور. وحيثما تتعرض قشرة الأرض للتشويه أو التآكل، فإن مساحات كبيرة من الصخور الرسوبية تتكشف للعيان. وقد تتكون بعض الصخور الرسوبية أثناء عملية تبخر الماء، ولذا فقد تكونت طبقات من ملح الصخور في الخلجان المنفصلة عن البحار أو في البحيرات المالحة حيث يتبخر الماء تاركًا طبقات من بلورات الملح. وتوُجد معظم الأحافير في الصخور الرسوبية، وتتكون عندما تغطي المواد الرسوبية النباتات والحيوانات الميتة. ومع تحول المواد الرسوبية إلى صخور تحفظ بقايا النبات والحيوان أو آثارهما. وتتكون بعض أنواع الحجر الجيري كليًا من هياكل الأحافير.