主要由砂（2～0.1mm的陆源碎屑颗粒）组成的碎屑岩，称为砂岩。砂级碎屑组分以石英为主，其次是长石及各种岩屑，有时含云母和绿泥石等碎屑矿物。
从结构上看，砂岩由砂粒碎屑、基质和胶结物三部分组成。应当指出，在砂岩中，粘土矿物除沉积期的机械成因物质外，尚有成岩期时从孔隙溶液中沉淀生成的自生矿物（如自生高岭石、蒙脱石和绿泥石等）。砂岩的化学成分不一致，这取决于碎屑组分和胶结物的成分。与岩浆岩的平均化学成分相比较，砂岩中的SiO2含量很高，而A12O3含量则大为减少，这是因为砂岩是机械沉积作用的产物，不稳定组分（如长石和岩屑）已被大量破坏淘汰，而稳定组分石英却相对富集所致，砂岩的矿物成分越复杂，其化学成分越近于岩浆岩，如岩屑砂岩和杂砂岩。砂岩的化学成分由于其中存在胶结物而变化很大，钙质、铁质、石膏质等胶结物的加入，自然就增加了CaO，Fe2O3的含量。在砂岩中成熟度是一个很有用的概念，它是指砂岩中碎屑组分在风化、搬运、沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程度。因而，成熟度的研究必须从碎屑成分的相对稳定性入手。一般来说，不成熟的砂岩是靠近物源区堆积的，含有很多不稳定碎屑，如岩屑、长石和铁镁矿物，高度成熟的砂岩是经过长距离搬运，遭受改造的产物，几乎全由石英组成。因此，砂岩中存在的岩屑和碎屑矿物的种类和相对丰度，亦即成分成熟度，是物源区地质条件、风化程度和搬运距离远近的反映。在砂岩研究中常用石英与长石加其他岩屑的比率作为成熟度的衡量标志。在重矿物研究中，则用“ZRT”指数。砂岩中分选性、磨圆度及基质含量都影响其结构成熟度，它一般随再搬运次数和搬运距离的增加而增加。砂岩的结构成熟度通常与成分成熟度协凋一致。
