Metamorphismus, mineralogische und strukturelle Anpassungen fester Gesteine an physikalische und chemische Bedingungen, die sich von denen unterscheiden, unter denen sich die Gesteine ursprünglich gebildet haben. Veränderungen durch Oberflächenbeschaffenheiten wie Verdichtung sind in der Regel ausgeschlossen. Die wichtigsten Agenten der Metamorphose sind Temperatur, Druck und Flüssigkeiten. Ebenso bedeutsam sind Veränderungen in der chemischen Umgebung, die zu zwei metamorphen Prozessen führen: (1) mechanische Dislokation, bei der ein Gestein verformt wird, insbesondere als Folge von Differentialspannungen; und (2) chemische Rekristallisation, bei der ein mineralischer Verbund aufgrund von Temperatur- und Druckänderungen aus dem Gleichgewicht gerät und sich ein neuer mineralischer Verbund bildet.
Abhängig von der relativen Wirkung mechanischer und chemischer Veränderungen können drei Arten von Metamorphismen auftreten. Dynamische Metamorphose oder Kataklasie resultiert hauptsächlich aus mechanischer Verformung mit geringer langfristiger Temperaturänderung. Texturen, die durch solche Anpassungen erzeugt werden, reichen von Brekzien, die aus eckigen, zerbrochenen Gesteinsfragmenten bestehen, bis hin zu sehr feinkörnigen, granulierten oder pulverisierten Gesteinen mit offensichtlicher Foliation und Lineation. Große, bereits vorhandene Mineralkörner können sich infolge von Stress verformen. Kontaktmetamorphose tritt hauptsächlich als Folge von Temperaturerhöhungen auf, wenn die Differenzspannung gering ist. Ein häufiges Phänomen ist der Effekt, der neben magmatischen Intrusionen erzeugt wird, bei denen mehrere metamorphe Zonen, die durch sich ändernde Mineralzusammensetzungen dargestellt werden, den Temperaturgradienten vom Hochtemperatur-Intrusion zum Niedertemperatur-Wirtsgestein widerspiegeln; Diese Zonen sind konzentrisch zum Intrusion. Da das betroffene Volumen klein ist, ist der Druck nahezu konstant. Resultierende Gesteine haben äquidimensionale Körner wegen eines Mangels an Stress und sind in der Regel feinkörnig aufgrund der kurzen Dauer der Metamorphose. Regionale Metamorphose ergibt sich aus der allgemeinen Zunahme, in der Regel korreliert, von Temperatur und Druck über eine große Fläche. Grade oder Intensitäten der Metamorphose werden durch verschiedene Mineralzusammensetzungen dargestellt, die entweder relative Werte der Temperatur oder absolute Werte ergeben, wenn sie gegen Laborexperimente kalibriert werden. Die regionale Metamorphose kann basierend auf beobachteten Sequenzen von Mineralzusammensetzungen in verschiedene Druck-Temperatur-Bedingungen unterteilt werden. Es kann einen extremen Zustand einschließen, in dem partielles Schmelzen auftritt, Anatexis genannt.
Andere Arten von Metamorphose können auftreten. Sie sind retrograde Metamorphose, die Reaktion von mineralischen Assemblagen auf abnehmende Temperatur und Druck; Metasomatismus, die Metamorphose, die die Addition oder Subtraktion von Komponenten aus der ursprünglichen Assemblage umfasst; Poly-Metamorphose, die Wirkung von mehr als einem metamorphen Ereignis; und hydrothermale Metamorphose, die Veränderungen, die in Gegenwart von Wasser bei hoher Temperatur und hohem Druck auftreten und die resultierende Mineralogie und Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussen.