Sedimentologie is de studie van sedimenten zoals zand, modder (silt) en klei. Hoe deze sedimenten vandaag de dag worden gevormd, wordt gebruikt om te begrijpen hoe gesteenten werden gevormd. Sedimentologen gebruiken hun inzicht in moderne processen om sedimentgesteenten en sedimentaire structuren te interpreteren.
Sedimentgesteenten bedekken het grootste deel van het aardoppervlak, registreren een groot deel van de geschiedenis van de aarde en bevatten het fossielenbestand. Sedimentologie is nauw verbonden met stratigrafie, de studie van de fysische en temporele (tijd) relaties tussen gesteentelagen of strata.
Het idee dat de processen die de aarde vandaag beïnvloeden dezelfde zijn als in het verleden wordt uniformitarisme genoemd. Het is de basis om uit te vinden hoe sedimentaire kenmerken in de gesteenten werden gevormd. Door gelijksoortige elementen van vandaag te vergelijken met elementen in het gesteente - bijvoorbeeld door moderne zandduinen te vergelijken met duinen die bewaard zijn gebleven in oude eolische zandstenen - reconstrueren geologen omgevingen uit het verleden.

