Образование минералов вблизи поверхности и на поверхности Земли происходит при участии воды, кислорода воздуха, углекислоты, а также в результате жизнедеятельности организмов. Среди минералов, образованных в этих условиях, различают осадочные (возникают в процессе осаждения солей и других соединений в водных бассейнах), биогенные (результат жизнедеятельности организмов и разложения органического вещества) и др. Накапливающиеся в понижениях рельефа или на дне водных бассейнов рыхлые осадки, состоящие из отдельных кристаллов минералов и частиц (обломков) ранее существовавших горных пород, в результате физико-химических процессов, происходящих в самих осадках в течение многих сотен тысяч лет, видоизменяются и становятся горными породами. Процесс превращения осадков в горные породы получил название диагенеза (от греч. "диагенезис" — перерождение). Породы, образованные таким путем, называются осадочными (породамиосадочного происхождения).

Горные породы, некогда возникшие на земной поверхности или вблизи нее, могут оказаться на больших глубинах. Испытывая огромные давления и высокие температуры, породы некристаллического строения становятся кристаллическими: Изменение горных пород в недрах Земли под воздействием высоких температуры и давления носит название метаморфизма. Метаморфические превращения осадочных горных пород начинаются на глубине 3—5 км и усиливаются с увеличением глубины под действием повышающихся температуры и давления. На каждые 100 м верхней оболочки земного шара температура повышается примерно на 3 °С и на глубине 40—50 км она, как предполагают, составляет 1200—1500 °С. Такую температуру имеют жидкие раскаленные лавы действующих вулканов. Полагают, что ниже 40—80 км изменение температуры с глубиной происходит по другому закону и в центре Земли, на глубине 6370 км, она достигает 2000-4000 °С. Горные породы благодаря жесткому каркасу испытывают давление вышележащих пород.

Это давление называется горным. Его определяют по силе тяжести твердой минеральной части пород. Горное давление на глубине 20 км, судя по плотности пород, равно приблизительно 460 МП а. Давление жидкости и газов, находящихся в породах, называют пластовым. Оно уравновешивается столбом пластовой воды плотностью 1,05—1,1 г/см3. С увеличением глубины на каждые 100 м пластовое давление увеличивается на 1 МПа.