La litificazione (dal greco lithos che significa "roccia" e dal suffisso latino facere che significa "fare") è il processo geologico che trasforma i sedimenti in rocce sedimentarie mediante compattazione e cementazione . Le forze di compressione e il conseguente aumento di temperatura provengono da masse di sedimenti recenti che si depositano nel tempo sopra i sedimenti più vecchi comprimendoli per il loro peso.
La litificazione è un fenomeno che distrugge le porosità tra i sedimenti mediante compressione per compattazione in combinazione con un fenomeno di cementazione . Questo processo non deve essere confuso con il processo di pietrificazione che a sua volta descrive la sostituzione della materia organica nei sedimenti con minerali durante la formazione dei fossili.