סלע משקע הוא סלע שנוצר על פני כדור הארץ מחומר שמקורו בסלע קודם אחר בתנאים רגילים של טמפרטורה ולחץ. סלעי המשקע כוללים סלעים נפוצים כגון קירטון, אבן גיר אבן חול ודולומיט. התחום בגיאולוגיה העוסק בעקרונות ובתהליכים של יצירת סלעי המשקע נקרא סדימנטולוגיה (sedimentology).

היווצרות סלעי המשקע המקור לסלעי המשקע החומר ממנו נוצרים סלעי המשקע מגיע ממקורות שונים:

פירוק של סלע קודם (סלע יסוד, סלע משקע או סלע מותמר) בתהליכי בלייה מכאנית או כימית. חומרי הפירוק מוסעים על ידי המים או הרוח ושוקעים ביבשה או בים.

חומר הנוצר ושוקע בסביבה מימית בתהליך כימי (כדוגמת הגבס) או ביוכימי (כדוגמת אבן גיר).

חומר שמקורו אורגני כדוגמת פחם או שונית אלמוגים.

חומר שנפלט בהתפרצות געשית. תהליך היצירה חלק מסלעי המשקע נוצרים בארבעה שלבים: בלייה, הסעה, השקעה והתקשות וחלקם נוצרים בשלב אחד בלבד: התקשות.

בלייה (weathering) – הבלייה יכולה להיות בלייה מכנית כתוצאה מפעולת שחיקה של מים, רוח, הבדלי טמפרטורה בין היום ללילה, פעולת קרחונים, פעולת הים, השפעת קפיאת מים בסדקים או אפילו כתוצאה מפעילות אורגנית (שרשי עצים המפרקים את הסלע). או בלייה כימית – חמצון או המסת סלעים קרבונטים במי גשמים הקולטים פחמן דו־חמצני מהאוויר והופכים לחומצה פחמתית חלשה.

הסעה (transportation) - בשלב זה משמשים הגורמים שסייעו בפירוק הסלעים גם כאמצעי להסעתם: מים (נחלים וזרמי ים) קרחונים ורוח.

השקעה (deposition) – בסופו של דבר שוקעים תוצרי הפרוק על קרקעית הים או על היבשה. נוהגים לקרוא לשלושת התהליכים: בלייה, הסעה ושקיעה בשם הכולל סחיפה או ארוזיה.

התקשות (lithification) – כלל התהליכים ההופכים את המשקע לסלע קשה. החל מהרגע בו מגיעים חומרי הפירוק אל מקום שקיעתם מתרחשים בהם שינויים כתוצאה מלחץ, תגובות כימיות וחדירת תמיסות. שינויים אלה גורמים לליכוד החומר והקשחתו. שני מנגנונים עיקריים אחראים ליצירת הסלע.

דחיסה (compaction) – לחץ עמוד המים על המשקע (לחץ הידרוסטטי) או לחץ סלעים (לחץ ליתוסטטי) גורם לסחיטת המים מתוך המשקע. הלחץ יכול להיות משולב מלמעלה (הידרוסטטי) ומלמטה (ליתוסטטי) בשל כוחות טקטוניים של עלייה אנכית. לעתים נלחץ המשקע הרך כנגד גלעין קשה (למשל של שונית).

מילוט (cementation) – נגרם כשתמיסות החודרות בין גרגירי החומר השוקע מתגבשות ובכך מתקשה כל החומר. הדוגמאות הנפוצות הן של תמיסות קרבונטיות (גיר) שהופכות דיונות של חול לכורכר, תמיסות סיליקטיות שמלכדות אבן חול קוורצית לסלע קוורציט. כלל התהליכים המתרחשים אחרי ההשקעה, לפני ההתקשות, במהלכה ואחריה קרויים דיאגנוזה (diagnosis). תפוצת סלעי המשקע על פני השטח מהווים סלעי המשקע כ-75% מכלל הסלעים. אך למעשה סלעי המשקע הם רק ציפוי דק המכסה את סלעי היסוד הבונים את קרום כדור הארץ. מעריכים כי קרום כדור הארץ בנוי מ-95% סלעי יסוד וסלעים מותמרים ו-5% סלעי משקע. תכונות המייחדות את סלעי המשקע בשתי תכונות נבדלים סלעי המשקע מסלעי היסוד.

שכבתיות – על אף שלעתים ניתן למצוא שכבתיות בסלעי יסוד (זרמי לבה שקפאו), תכונה זו מאפיינת בעיקר סלעי משקע. עובי השכבות יכול לנוע בין כמה מילימטרים לכמה מטרים. הסיבות להיווצרות השכבות הן פיסיקליות: כוח הכובד ושינויים בקצב השקעת החומר; כימיות : שקיעה של מלחים בתמיסה רוויה; ואורגניות: גידול של אלמוגים.

מאובנים - תופעה שאינה קיימת בסלעי יסוד. המאובנים משתמרים בסלעי המשקע בכמה צורות: הקליפה החיצונית או השלד, חומר חרסיתי המחליף את גוף בעל החיים או עקבות של בעלי החיים. הסיבה שמאובנים נוצרים רק בסלעי משקע היא שבניגוד לסלעי יסוד וסלעים מותמרים, סלעי משקע נוצרו בתנאי חום כאלה שלא הרסו את שרידי בעלי החיים. סלעי המשקע מכילים מידע חשוב על ההיסטוריה של כדור הארץ. הרכב המשקעים מספק רמזים לגבי הסלע המקורי ממנו נוצרו, ההבדלים בין השכבות מלמדים על תנאי הסביבה בה נוצרו, והמאובנים מספקים מידע על סוג הצמחים ובעלי החיים שהיו קיימים בתקופות שונות בהיסטוריה העולמית. מיון סלעי המשקע מקובל לחלק את סלעי המשקע לשתי קבוצות: "סלעים קלאסטיים" ו"סלעים כימיים וביוכימיים" - סלעים קלאסטיים סלע קלאסטי או גם סלע דטריטי הוא סלע המורכב משברי סלע קודם (קלאסט ביוונית פירושו "שבר", דטריטוס בלטינית גם כן פירושו "שבר"), בעל"מירקם קלאסטי" כלומר גרגירי.

סלעים כימיים וביוכימיים קבוצה של סלעים שהושקעו בתוך סביבה מימית (ים או אגם) בדרך כימית או ביוכימית. בקבוצה זו קיימים כמה סוגי משנה:
א) סלעי התאדות (אבאפוריטים) – נוצרים בעת שאחוז היונים בתמיסה רוויה עובר סף מסוים בשל התאדות המים וכתוצאה מכך מתבצעת שקיעה של מינרלים. סדר השקיעה נמצא ביחס הפוך למסיסות המלחים במים, כדלהלן: קרבונטים, תחמוצות ברזל וחרסית. אנהידריט, וגבס ,מלח בישול וכיו"ב.
ב) סלעי צור – סלעי הצור (flint) מופיעים בצורות מגוונות בגוונים כהים או בהירים (הגוונים הבהירים מכונים בשם חלמיש). הצור הוא סלע המורכב מבחינה כימית מסיליקה נקייה. מבנהו הפיזי הוא מגבישים זעירים ביותר (קריפטוקריסטלים) של קוורץ וכלקדון. משערים כי הצור נוצר בסביבת תמיסה רוויה ביותר של סיליקה.
ג) סלעי ברזל – סלעים נפוצים המתחלקים לכמה קבוצות.
ד) סלעים קרבונטים – הסלעים הקרבונטים מהווים כ-20% מכל סלעי המשקע. בסלעים אלה בולטים המינרליים הקרבונטים (פחמן), בעיקר קלציט ודולומיט. הסלעים העיקרים: - אבן גיר – סלע בעל תכולה גבוהה של קלציט שמקורו בעיקר בפעילות בעלי חיים היוצרים קליפה גירית כדוגמת אלמוגים, אך גם מפעילות אנאורגאנית כגון הטרוורטין הנוצר במעיינות חמים או הנטיפים והזקיפים הנוצרים במערות.

קירטון – סלע הבנוי מקלציט דל במגנזיום, ושונה מאבן הגיר בהיותו נקבובי, פריך ורך. הקירטון עשיר בקליפות אורגניזמים זעירים שניתן לראותם במיקרוסקופ בלבד.

דולומיט – סלע המורכב בעיקר מהמינרל דולומיט, סלע הדומה לאבן גיר, אך כהה וקשה ממנה. מקור הסלע כימי. הוא נוצר בהשקעה של המינרל דולומיט מתוך תמיסת מלח מרוכזת או בתהליך בו מוחלף המינרל קלציט במינרל דולומיט.