Cuando los compuestos e iones que se encuentran en solución, procedentes de la alteración de rocas preexistentes precipitan, dan lugar a rocas de precipitación química. Esta tipo de rocas sedimentarias se clasifican a su vez en distintos subgrupos dependiendo que la composición química del compuesto o ión mayoritario. Existen una gran cantidad de rocas de precipitación química como son las carbonatadas, salinas, silíceas, ferruginosas, fosfatadas, entre otras.
En la serie sedimentaria son extraordinariamente abundantes las rocas compuestas por carbonato cálcico que reciben el nombre general de rocas carbonatadas o carbonáticas. Dentro de éstas las más conocidas y frecuentes son las calizas y dolomías constituidas respectivamente por (CO3)Ca y (CO3)2MgCa.
Otro tipo de rocas de precipitación química se originan como consecuencia de la precipitación de cloruros y sulfatos de elementos alcalinos y alcalino-terreos a partir del agua del mar o de lagunas interiores. Estas son las llamadas rocas evaporíticas o salinas.