A diagénese compreende três fases:
Compactação
Os sedimentos ficam submetidos à pressão das camadas superiores e como consequência dessa pressão, alguns minerais podem ficar orientados.
Desidratação
Os espaços vazios ainda existentes vão ser preenchidos por materiais resultantes da precipitação de substâncias químicas dissolvidas na água de circulação (por exemplo: sílica e carbonato de cálcio).
Forma-se assim um cimento que liga os sedimentos originando finalmente uma rocha sedimentar consolidada.
A perda de água por parte dos sedimentos.
Cimentação