Diageneza je izraz, ki se uporablja na dva načina, od katerih se prvi nanaša na proces preurejanja sestavin snovi v novo ali drugačno snov. Druga in pogostejša uporaba se nanaša na vse procese, ki so jim izpostavljeni sedimenti ali so jim podvrženi v časovnem obdobju, ki se začne z odlaganjem in nadaljuje do njihove pretvorbe v kamnino. Nanaša se tudi na dodatne kemične in fizikalne procese, ki lahko spremenijo te kamnine do točke metamorfizma. V geologiji je metamorfizem sprememba kamnin zaradi geoloških procesov, ki vključujejo ekstremne temperature in tlaka.
Geologi razvrščajo kamnine v tri kategorije glede na okoliščine njihovega nastanka. Sedimentne kamnine nastanejo s pretvorbo plasti sedimenta v kamnino, proces, ki zahteva veliko časa in pritiska. Magmatske kamnine nastanejo s hlajenjem lave ali magme. Magma in lava sta dva izraza za isto vrsto materiala, vendar se magma nanaša na staljeno kamnino, ko je še vedno pod zemeljsko površino, lava pa se nanaša na staljeno kamnino, ko izstopi na površje. Metamorfne kamnine so magmatske ali sedimentne kamnine, ki so bile spremenjene zaradi ekstremnih pritiskov, kotnih sil ali temperature, vendar ne da bi kamnino popolnoma stopile in jo absorbirale v plast magme.
Vsi procesi, tako kemični kot fizični, ki jih sedimenti preoblikujejo v kamnino, kot tudi številni procesi, ki vplivajo na značilnosti kamnine, so združeni pod izrazom diageneza. Ti procesi so predvsem kemične narave, vključujejo pa tudi fizikalne procese, kot je stratifikacija. Diageneza pa ne vključuje preperevanja, ki spada v drug razred geoloških procesov.
Diagenetski procesi so lahko zelo zapleteni in jih je preveč, da bi jih naštevali v članku te velikosti, vendar spadajo v več kategorij. Ena najpomembnejših vrst diagenetskih procesov je pretvorba biološkega materiala v plasteh sedimenta v ogljikovodike, kar je začetek nastajanja surove nafte in drugih fosilnih goriv. Fosilizacija je diagenetski proces, ki poteka na molekularni ravni, saj posamezne celice organizma, zlasti v njegovih kosteh, nadomestijo določene spojine s kalcitom in drugimi minerali, ki se raztopijo v vodi in odlagajo, ko voda filtrira skozi plasti usedline.
Cementacija je pomembna faza diageneze, ki ima za posledico vezavo posameznih zrn sedimenta med seboj. To je kemični proces, ki vključuje raztopljen mineral, kot sta kalcit ali silicijev dioksid, ki se obori iz vode, ko se filtrira skozi usedlino. Pritisk zgornjih plasti sedimenta povzroči fizični diagenetski proces, imenovan zbijanje. To zbijanje skupaj s filtriranjem vode, obremenjene z minerali, povzroči, da se zrna usedline vežejo na raztopljene minerale. Ko se usedlina izsuši, se minerali strdijo in tvorijo naravni cement. Peščenjak je običajna oblika kamnine, ki nastane na ta način.
Možne so tudi številne kompleksnejše faze diageneze, vključno s spreminjanjem sestave sedimentnih plasti s filtriranjem vode, ki nosi raztopljene minerale. S tem postopkom lahko nastanejo novi minerali, včasih pa se lahko nekateri minerali ali spojine izlužejo iz usedlin in jih nadomestijo drugi. Litifikacija, ki se pojavi med diagenezo, je dejanska pretvorba sedimentov v kamnino. Diageneza pa se lahko nadaljuje po litifikacije.
Mnogi procesi diageneze trajajo tisoče ali milijone let. Geologi, paleontologi, antropologi in arheologi med drugim analizirajo kamnine, da bi sklepali o diagenetskih procesih, ki so jih ustvarili. Na ta način izvejo veliko o preteklosti, vključno z informacijami o tektonskih gibanjih v zemeljski skorji, okoljskimi podatki in drugimi informacijami o nastajanju kamnin in zgodovini Zemlje.