沉积岩的分类是沉积学家首先研究的课题之一，其核心问题是分类的依据要搞清楚。经过几十年的探索和修改，沉积岩的分类日趋一致。实际上，岩石分类是否合理和准确与沉积岩研究的水平和认识程度有着非常直接的关系。
我们这里介绍以物质来源为主要考虑因素的分类方案。按照这个方案沉积岩被分成三类，即由母岩风化物质、火山碎屑物质和生物遗体形成的不同沉积岩。
母岩分化产物形成的沉积岩是最主要的沉积岩类型，包括碎屑岩和化学岩两类。碎屑岩根据粒度细分为砾岩、砂岩、粉砂岩和黏土岩；化学岩根据成分，主要分出碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩、硅岩和其他一些化学岩。
火山碎屑岩主要由火山碎屑物质组成，是介于火山岩与沉积岩之间的岩石类型，有向熔岩过渡的火山碎屑熔岩类和向沉积岩过渡的火山碎屑沉积岩类。火山碎屑占90%以上的岩石，被称为火山碎屑岩类。
生物遗体可组成可燃性（如煤及油页岩）和非可燃性两种生物岩。
在这里，我们只能选择每个类型中常见的沉积岩简单加以介绍：
砾岩是粗碎屑含量大于30%的岩石。绝大部分砾岩由粒度相差悬殊的岩屑组成，砾石或角砾大者可达1米以上，填隙物颗粒也相对比较粗。具有大型斜层理和递变层理构造。
砂岩在沉积岩中分布仅次于黏土岩。它是由粒度在2～0.1毫米范围内的碎屑物质组成的岩石。在砂岩中，砂含量通常大于50%，其余是基质和胶结物。碎屑成分以石英、长石为主，其次为各种岩屑以及云母、绿泥石等矿物碎屑。
粉砂岩中，0.1～0.01mm粒级的碎屑颗粒超过50%，以石英为主，常含较多的白云母，钾长石和酸性斜长石含量较少，岩屑极少见到。黏土基质含量较高。
黏土岩是沉积岩中分布最广的一类岩石。其中，黏土矿物的含量通常大于50%，粒度在0.005～0.0039mm范围以下。主要由高岭石族、多水高岭石族、蒙脱石族、水云母族和绿泥石族矿物组成。
碳酸盐岩常见的岩石类型是石灰岩和白云岩，是由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的。碳酸盐中也有颗粒，陆源碎屑称为外颗粒；在沉积环境以内形成并具有碳酸盐成分的碎屑称为内碎屑。
在我国北方寒武系和奥陶系的石灰岩中广泛分布着一种竹叶状的砾屑，这些竹叶状灰岩反映了浅水海洋动荡的沉积环境，是由未固结的碳酸盐经强大的水流、潮汐或风暴作用，破碎、磨蚀、搬运和堆积而成的。
在鲕状灰岩中常见到具有核心或同心层结构的球状颗粒，很象鱼子，得名“鲕粒”。鲕粒的核心可以是外颗粒，也可以是内颗粒，还可以是化石。同心层主要由泥级（<0.005mm）方解石晶体组成。
火山碎屑岩类是火山碎屑物质的含量占90%以上的岩石，火山碎屑物质主要有岩屑、晶屑和玻屑，因为火山碎屑没有经过长距离搬运，基本上是就地堆积，因此，颗粒分选和磨圆度都很差。
按照粒度大小，常见的火山碎屑岩类有集块岩、火山角砾岩和凝灰岩。集块岩中，大于100mm的火山集块，如火山弹、熔岩碎块的含量要超过50%，常混入些围岩碎屑，由细粒级的碎屑和火山灰充填、压实成岩；火山角砾岩主要由大小不同的熔岩角砾组成，火山角砾含量大于75%，火山灰充填空隙压实成岩；凝灰岩主要由小于2mm的火山灰组成，火山灰含量大于75%，常含有一定数量的晶屑、玻屑和岩屑。