O cenário em que se forma uma rocha sedimentar é chamado o ambiente sedimentar. Cada ambiente tem uma combinação característica de processos geológicos e circunstâncias. O tipo de sedimento que se deposita é não só dependente do sedimento que é transportado para um lugar, mas também no próprio ambiente.
Um marine ambiente significa a rocha foi formada em um mar ou oceano . Muitas vezes, é feita uma distinção entre os ambientes marinhos rasos e profundos. Profundo marinho geralmente se refere a ambientes de mais de 200 m abaixo da superfície da água. Ambientes marinhos rasos existir ao lado da orla costeira e pode estender-se para fora para os limites da plataforma continental. A água em tais ambientes geralmente tem uma energia maior do que em ambientes profundas, porque de a atividade das ondas. Isto significa que as partículas mais grosseiras do sedimento pode ser transportado e o sedimento depositado pode ser mais grossa do que em ambientes profundas. Quando o sedimento disponível é transportado a partir do continente, uma alternância de areia , argila e lama é depositada. Quando o continente está longe, a quantidade de tais sedimentos trazidos pode ser pequeno, e processos bioquímicos dominar o tipo de rocha que se forma. Especialmente em climas quentes, ambientes marinhos rasos ver longe da costa, principalmente deposição de rochas carbonáticas. A água morna rasa é um habitat ideal para muitos organismos pequenos que constroem esqueletos de carbonato. Quando esses organismos morrem seus esqueletos vão para o fundo, formando uma espessa camada de lama calcária que podem lithify em calcário. Ambientes marinhos rasos quentes também são ambientes ideais para recifes de coral, onde o sedimento consiste principalmente dos esqueletos calcários de organismos maiores.
Em ambientes marinhos profundos, a corrente de água sobre o fundo do mar é pequena. Somente as partículas finas podem ser transportados para esses locais. Normalmente sedimentos depositando no fundo do oceano são argila fina ou pequenos esqueletos de micro-organismos. Às 4 km de profundidade, a solubilidade de carbonatos aumenta dramaticamente (a zona de profundidade, onde isto acontece é chamado o lysocline). Sedimento calcário que afunda abaixo do lysocline dissolver, por isso não pode ser formado calcário abaixo desta profundidade. Esqueletos de microrganismos formados de sílica (tal como radiolarians) ainda depositar embora. Um exemplo de uma rocha formada de esqueletos de sílica é radiolarite. Quando o fundo do mar tem uma pequena inclinação, por exemplo, no taludes continentais, a cobertura sedimentar pode se tornar instável, fazendo com que correntes de turbidez. Correntes de turbidez são perturbações violentas do ambiente marinho normalmente bastante profundo e pode provocar a deposição instantânea geologicamente falando de grandes quantidades de sedimentos, como areia e lodo. A sequência de rocha formada por uma corrente de turbidez é chamado um turbidite.
A costa é um ambiente dominado pela ação das ondas. Na praia , os sedimentos grossos dominantemente como areia ou cascalho é depositado, muitas vezes misturado com fragmentos de conchas. Planícies de maré e cardumes são lugares que às vezes secam por causa da maré . Eles são, muitas vezes através do corte por sulcos, onde a corrente é forte e o tamanho de grão do sedimento depositado é maior. Onde ao longo de uma costa (ou a costa de um mar ou um lago) rios entrar no corpo de água, deltas podem formar. Estes são grandes acumulações de sedimentos transportados a partir do continente para lugares em frente à foz do rio. Deltas são predominantemente composta por sedimentos clásticos.