在将沉积物压在一起的过程中，受压力的作用，岩石的一些矿物慢慢溶解在水里，于是含有矿物的水溶液就渗入沉积物颗粒间的空隙中。当含有矿物的水溶液中的矿物结晶时，沉积物颗粒被结晶的晶体粘在一起的过程就叫胶结。

胶结是指彼此分离的颗粒被胶结物焊结在一起的过程，使陆源碎屑和生物碎屑、内碎屑、鲕粒等颗粒性沉积物固结。发生在早期成岩阶段。

在胶结中，从粒间水溶液中沉淀出来、对分离颗粒起焊结作用的化学沉淀物称为胶结物（cement），其沉淀空间可以是沉积物中的任何孔隙，如颗粒内部的孔洞、裂隙、解理缝，生物化石的房室、体腔，生物礁总的间隙等，但最重要的沉淀空间还是粒间孔隙。

胶结物的物质在同生作用阶段主要由环境底层水提供，在浅埋成岩阶段主要由埋藏沉积物中不稳定成分的分解提供。在陆源碎屑沉积物中，常见胶结物有硅质矿物（如石英）、方解石、赤铁矿、粘土、海绿石、石膏等，其次是菱铁矿、绿泥石、重晶石、沸石等。同一陆源碎屑沉积物中的胶结物可以只有一种，也可以有多种。在碳酸盐或硅质沉积物中，常见胶结物则分别是碳酸盐矿物，它们常被称为亮晶胶结物（sparry cement）和硅质矿物。

胶结物的不同分布特点被定义为胶结类型，主要胶结类型有以下几种：

被胶结颗粒彼此相距较远，互不接触而“漂浮”在胶结物背景中。这时的胶结物只能形成在颗粒沉积的同时或在颗粒沉积之前，即不会晚于同生期，或可能是原基质支撑经压实改造形成。

沉积物为颗粒支撑，胶结物分布在粒间孔内，这时的胶结物可以是基质，但更常见的还是真正意义上的胶结物。

沉积物也为颗粒支撑，但胶结物只分布在颗粒之间的接触点附近，粒间孔内部仍是未被填充的孔隙。这种胶结类型是某种特殊成岩条件的反映。

有两类沉积物可能形成这种胶结类型：一是干旱地区处在地下潜水面以上的风成砂；而是某些暴露在空气中的颗粒性碳酸盐沉积物因大气降水向下渗透也只有少量粒间水附着在粒间接触点周围，当其中溶解了较多的CaCO3时，也会有沉淀作用发生。

当胶结物和它附着的颗粒具有一致的相对方位时，称为悬挂式胶结或重力式胶结。实际上，胶结物大都附着在颗粒的下部。

这种胶结类型只出现于砂级陆源碎屑沉积物中，颗粒之间因压溶而多呈面接触、凸凹接触或缝合线接触。

胶结物的结晶程度、晶体大小、形态、排列等形貌特征称为胶结物的结构，它与胶结物的成分一样，也要取决于胶结时的物化条件。

胶结物为非晶质物质，在偏光显微镜下没有光性，通常是蛋白石、胶磷矿等胶体沉淀，为同生阶段形成的。这种结构比较少见。

胶结物为显微隐晶质，其晶体极其细微，没有固定边界或边界模糊，在偏光显微镜下已有光性反应，但干涉色低。常见的是玉髓或隐晶磷酸盐。为同生或浅埋成岩阶段的产物。

胶结物结晶很好，晶体形态清楚，在偏光显微下光性特征典型。可形成于整个成岩作用阶段。进一步还可划分为以下几种结构：

微晶结构：胶结物晶体细小，多个晶体叠置起来才能达到普遍岩石薄片的厚度，因而在偏光显微镜下见到的只是该晶体集合体的特征。常见的有微晶石英、粘土矿物、泥晶碳酸盐矿物等。

镶嵌粒状结构：胶结物晶体比较粗大，但小于粒间孔和被胶结颗粒，在一个粒间孔内有两个以上胶结物晶体彼此镶嵌。常见成分是方解石、白云石、石膏、重晶石或石英。

栉壳状结构：胶结物晶体呈针状、锥状、柱状或片状、板状垂直被胶结颗粒表面生长，又称丛生状结构。

加大边结构：又称共轴增生状结构，即胶结物与被胶结颗粒的成分相同，晶格连续，就好像被胶结颗粒向着粒间孔隙长大了一样。

嵌晶结构：又称连晶结构，胶结物晶体粗大，一个晶体可占据或通过两个或两个以上相邻粒间孔，被胶结的某个或某几个颗粒看起来就像镶嵌在了这个晶体的内部，该晶体还常常有向固有结晶形态发育的趋势。