Lithificering er, hvordan bløde sedimenter, slutproduktet af erosion, bliver stiv rock ("lithi-" betyder rock på videnskabelig græsk). Det begynder, når sediment, som sand, mudder, silt og ler, bliver lagt ned for sidste gang og gradvist nedgraves og komprimeres under nyt sediment.
Frisk sediment er normalt løst materiale, der er fuld af åbne rum eller porer, fyldt med luft eller vand. Lithificering fungerer til at reducere det poreplads og erstatte det med et fast mineralmateriale.
De vigtigste processer involveret i lithificering er komprimering og cementering. Komprimering involverer presning af sedimentet i et mindre volumen ved at pakke sedimentpartiklerne nærmere, ved at fjerne vand fra porerummet (udtørring) eller ved trykopløsning på de punkter, hvor sedimentkornene kontakter hinanden. Cementering involverer at udfylde poreplads med faste mineraler (normalt kalsit eller kvarts), der afsættes fra opløsningen, eller som gør det muligt for eksisterende sedimentkorn at vokse ind i porerne.
Lithificering forekommer helt inden for den tidlige fase af diagenese. Andre ord, der overlapper hinanden med lithificering, er induration, konsolidering og petrifaction. Induration dækker alt, hvad der gør sten sværere, men det strækker sig til materialer, der allerede er lithificeret. Konsolidering er et mere generelt udtryk, der også gælder størkning af magma og lava. forstening i dag henviser specifikt til udskiftning af organisk stof med mineraler for at skabe fossiler, men i fortiden blev det mere løst brugt til at betegne litificering.