심성암은 지하에서 냉각되고 고화되는데 주위 암석들은 마그마가 관입되는 지역에서 단열체처럼 작용하여 냉각속도를 늦춘다. 마그마가 완전히 냉각되는 데에는 수천 년이 필요하기 때문에 심성암의 개별 광물 결정은 매우 크고 매우 조립 질적인 조직을 갖는 암석으로 성장할 수 있다. 원래는 지하에 묻혀 있지만 심성암은 침식으로 노출되거나 융기되어 밀려 올라옴으로 써 결과적으로 지표의 지형에서 중요시된다. 가장 보편적이고 잘 알려진 심성암은 화강암으로 일반적으로 담색이며 조립 질의 화성암이다. 화강암은 석영, 사장석, 칼륨 장석, 각섬석 및 흑운모와 같은 밝고 어두운 색의 광물들로 이루어진다. 화강암과 화강섬록암과 같은 유사한 심성암은 많은 고대륙의 내부뿐만 아니라 캘리포니아의 시에라 네바다 산맥과 콜로라도의 프런트 레인지를 포함한 많은 산맥들의 핵심을 이룬다. 화산암은 용암의 냉각 혹은 화산재와 분석과 같은 화산쇄설성 물질의 퇴적에 의해 지표상에서 형성된다. 용암이 지표상에서 급히 냉각될 때 용암은 몇 시간 내에 고화되면서 화산암의 많은 광물 결정들이 아주 작아져 현미경 없이는 보이지 않는다. 반면 화산쇄설물의 퇴적에 의해서 형성되는 화산암들은 화산 폭발로 분출된 쇄설암의 작은 파편들을 확실히 보여 준다. 많은 종류의 화산암들 중에서 가장 일반적인 것은 암색 혹은 암회색의 세립질 암석인 현무암이다. 현무암은 용암의 냉각으로 형성되며 사장석, 휘석 및 감람석과 같은 암색의 광물로만 이루어져 있다. 현무암은 하와이에서 가장 보편적인 화산암이고 몇몇 대륙의 여러 곳에서 널리 나타난다. 또한 현무암은 대양저 지각 부분을 구성한다. 이 외에도 잘 알려진 많은 화산암들이 있다. 흑요석은 화산성 유리질 형태로 용암이 극도로 빠르게 냉각되는 경우에 형성된다. 부석은 다공성이고 가스가 풍부한 용해물질의 빠른 냉각으로 형성된다. 응회암은 응결된 화산쇄설성 암 편들로 구성된 화산암이다. 암석에 작용되는 기계적 및 화학적 외적 작용들은 암석들을 붕괴시키는 원인이다. 이런 붕괴 작용은 소위 퇴적물이라고 하는 광물질 파편들을 생성하고 그 일부는 물, 바람, 빙하, 중력 혹은 이들 기구들의 조합 등에 의해서 제거된다. 이 물질들의 많은 양이 용해 상태의 혼합물 이온 상태로 강이나 하천의 유수에 의해 운반되어 나중에 물이 정체된 어떤 곳 특히 대양저 상에 퇴적된다. 오랜 시간이 지나면 퇴적에 의한 퇴적물은 수천 미터의 엄청난 두께로 쌓일 수 있다. 이 거대한 하중의 순수한 무게는 엄청난 압력을 가하기 때문에 퇴적물의 개별 입자들은 서로 압밀 되어 맞물리게 되고 입자 간의 고착을 일으킨다. 아울러 화학적 교결 작용도 보통 일어난다. 다양한 교결을 시키는 기제 특히 규산, 탄산칼슘 및 철산화물은 퇴적 입자들 사이 공극 속으로 물에서 침전된다. 이러한 압밀 작용과 교결 작용의 결합은 퇴적물을 퇴적암으로 고결시키고 변형시킨다. 일부의 경우 식물이나 조류의 잔재처럼 매적된 유기질은 비유 기질 퇴적물과 함께 퇴적된다. 이 유기질 역시 조만간 퇴적암이 될 수 있다. 운반과 퇴적 시간 동안 퇴적물은 크기별로 나뉠 수 있다. 그로 인해 많은 퇴적암들은 거의 균일한 크기의 입자들로 구성된다. 퇴적물 조성의 기타 변수들은 퇴적률의 차이, 기후 조건의 변화, 대양에서의 퇴적물 이동과 같은 요인들에 의한 것이다. 대부분의 퇴적물은 층이라고 하는 다소 뚜렷한 수평 층을 이루며 그 층의 두께와 조성은 다양하다. 결과적으로 수평 구조 혹은 성층은 대부분의 퇴적암에서 하나의 특징적 형태이다. 일부 퇴적암은 뚜렷한 층리면 즉 한 층이 다른 층과 분리되어 있는 수평면을 보인다. 본래 수평 방향으로 형성되거나 퇴적되었다 하더라도 그 층은 후에 지구 내부의 압력에 의해서 융기, 경동, 변형될 수 있다. 퇴적암은 일반적으로 어떻게 형성되는가에 기초하여 세 가지 범주 즉 쇄설성, 화학적 또는 유기적 퇴적암으로 분류된다. 자갈, 모래, 실트, 점토의 형태인 기존 암석의 파편으로 조성된 암석을 쇄설성 혹은 퇴적암이라 한다. 이들 암석 중 가장 일반적인 것은 매우 미립질인 실트와 점토 입자로 조성된 셰일 그리고 모래 크기 입자들로 이루어진 암석인 사암이다. 둥근 자갈 크기의 암 편으로 이루어져 있으면 역암이라고 한다. 화학적으로 쌓인 퇴적암은 주로 가용성 이온으로부터 고체물질이 침전되어 형성되지만 때로는 더 복잡한 화학반응에 의해 형성된다. 탄산칼슘은 그런 암석들 중 가장 일반적인 조성물이며 석회암이 가장 널리 알려진 결과이다. 또한 석회암은 산호나 석회 분비 해양 동물 유체의 퇴적으로 형성될 수 있다. 처트는 석회암과 비슷한 방식으로 형성되지만 탄산칼슘 대신 규산으로 이루어져 있다. 암염은 증발 잔류암의 예로 수분 증발과 일반 식염과 같은 용해 광물의 잔류물로 형성된 암석이다. 유기적으로 쌓인 퇴적암은 갈탄과 역청탄을 포함하여 식물 유체의 잔재물의 압밀로 형성된다. 이러한 형성 방법들 중에는 중복이 많다. 그 결과 매우 다양한 종류의 퇴적암들이 존재하며 또한 그 사이에도 많은 단계가 있다. 대다수의 퇴적암들은 셰일, 사암, 석회암이다. 석유와 천연가스는 암석은 아니지만 퇴적물 내 유기질의 퇴적으로 형성된다. 복합체 형성 과정은 자주 열과 관련해서 해양생물 유래의 탄화수소 발생을 포함한다.
지형학