Diagenesia sedimentuak mekanismo fisiko-kimiko edo biokimikoen bitartez arroka sedimentario bilakatzen direneko prozesua da. Ziklo sedimentarioren azken etapa da, materialak elkartzen direnean alterazio kimiko eta fisiko bat jasaten dute bere zanpatzea eragiten duena. Gehienetan sakonera txikian, hain altuak ez diren tenperatura eta presio-mailetan eta konpaktazioz, deshidratazioz, disoluzioz, zimentazioz, metasomatosi eta epigenizazioz gertatzen dira.