Diagenese er summen av alle fysiske, kjemiske og biologiske endringar, unnteke forvitring og metamorfose, eit sediment går gjennom etter avsetjing.[1]
Sand vil i denne prosessen gå over til sandstein, leire til leirskifer og kalkslam til kalkstein. Prosessane føregår ved samanpressing, omkrystallisering og sementering av korna med nydanna mineral.
I tillegg omfattar diagenese alle andre prosessar som går føre seg i sedimenta eller sedimentære bergartar ved låg temperatur (under 200 °C), mellom anna omdanning av organisk materiale til kol, olje og gass.