被搬運的物質因外營力減弱或失去搬運能力，以及含溶解質的水溶液受蒸發或發生化學反應後出現的積聚過程。其含義比沉積作用更廣，但兩詞經常通用。外營力包括流水、冰川、風、波浪、海流等。流水、風和海流等的搬運能力與流速有關，流速變小，物質即按大小、形狀和比重依次分選推積；冰川堆積沒有分選現象。巖屑在被運移過程中，在低地或緩坡逐層迭加堆積，但最後的歸宿是海洋。按堆積環境不同，可將堆積作用分為陸地、海岸和海洋三類。
陸地堆積 堆積情況復雜，一般情況是:山麓出山口處因山溪流速驟降，堆積成以粗粒碎屑物為主的沖積扇。寬谷和平原區的河床底部沉積物粒徑稍粗，岸邊和泛濫平原上則堆積細粒的粉砂、粘土。石灰巖層的喀斯特洞穴內由地下水中的溶解物質積聚為絢麗的石鐘乳、石筍。幹燥區的盆地和低處常堆積風成砂丘，而粉砂和粘土被風吹揚至遠處堆成黃土。冰川區在冰川的前端和兩側堆積有冰磧。山區坡地上常見受崩塌、滑坡等作用的重力堆積物。湖泊的沉積作用與海岸和海洋的情況類似。
海岸堆積 受海、陸兩方面影響。在河口附近因河流流速降低，泥沙大量堆積，形成三角洲。無河口的海岸由於波浪、潮汐流和沿岸流作用，堆積有砂礫質海灘或淤泥質潮灘；有些地方，在岸外堆積著與岸線方向平行的砂壩、砂嘴（見海岸堆積地貌）。
海洋堆積 包括來自陸地的碎屑物、溶解質，以及海洋生物遺骸和化學沉積。其中陸源碎屑在離岸越遠處就越細越少。通常潮汐流和海流挾帶的碎屑物主要堆積在淺海區，但混濁流可把較粗的陸源碎屑帶往深海中。淺海區有珊瑚、藻類和介殼碎屑沉積，以及陸地溶解質入海後發生的化學和絮凝沉積。大洋區有生物遺骸下沉積聚為大片鈣質、矽質軟泥，並有鐵錳結核的積聚。海底還時有火山灰和熔巖流堆積。