沉积学是对沙子、泥浆（淤泥）和粘土等沉积物的研究。它们今天是如何铺设的，用于了解岩石是如何形成的。沉积学家利用他们对现代过程的理解来解释沉积岩和沉积结构。

沉积岩覆盖了地球的大部分表面，记录了地球的大部分历史，并包含化石记录。沉积学与地层学密切相关，地层学是研究岩层或地层之间的物理和时间关系。

影响今天地球的过程与过去相同的观点被称为均匀主义。它是找出岩石记录中的沉积特征是如何形成的基础。通过比较今天的类似特征和岩石记录中的特征--例如，通过比较现代沙丘和古代风化砂岩中保存的沙丘--地质学家重建了过去的环境。