Het afzettingsmilieu binnen de geologie en sedimentologie is het geheel aan factoren die van invloed zijn op de vorming van een bepaald sedimentair gesteente. Elk gesteente wordt gevormd onder bepaalde paleogeografische en klimatologische omstandigheden.

Onderzoek 
Door gedetailleerd onderzoek naar microfossielen, macrofossielen, sedimentaire structuren, mineraalinhoud of sporenfossielen als krimpscheuren en afdrukken kan bepaald worden onder welke omstandigheden een gesteente is afgezet. Bepaalde fauna is beperkt in de leefomgeving. Zo kan koraal alleen gedijen in helder water met weinig sedimentatie. Ook het voorkomen van bepaalde sedimentaire structuren zegt iets over de relatieve positie van een afzettingsmilieu ten opzichte van de relatieve zeespiegel. Getijde-gedomineerde afzettingen kennen andere structuren dan bijvoorbeeld rivierafzettingen of diep mariene turbidieten.

Onderscheid 
Binnen de sedimentologie wordt vaak onderscheid gemaakt tussen carbonaat-systemen en clastische systemen. Carbonaatsystemen worden gedomineerd door de opbouw van riffen en de vorming van kalksteen of dolomiet. Clastische systemen kennen juist een grote silica input. Binnen beide zijn structuren waarneembaar die iets zeggen over het afzettingsmilieu van het bepaalde gesteente.

Sedimentologie