Schalie is een fijnkorrelig sedimentgesteente dat uit modder is gevormd. De modder is een mengsel van vlokken kleimineralen en kleine fragmenten (siltdeeltjes) van andere mineralen, vooral kwarts en calciet. De verhouding tussen klei en andere mineralen is variabel. Schalie wordt gekenmerkt door breuken langs dunne laminae of parallelle gelaagdheid of bedding van minder dan een centimeter dikte, de zogenaamde "fissiliteit" (= ~splijting). Modderstenen daarentegen zijn vergelijkbaar van samenstelling, maar vertonen geen fissiliteit.
Schalies en modderrotsen bevatten ongeveer 95 procent van het organisch materiaal in alle sedimentaire gesteenten. In een gemiddelde schalie is dit echter minder dan één massaprocent. Zwarte schalies ontstaan in anoxische (zuurstofloze) omstandigheden. Zij bevatten vrije koolstof en ijzersulfiden zoals pyriet. Dit veroorzaakt de zwarte kleur.

