Il processo metamorfico, detto appunto metamorfismo comporta la trasformazione mineralogica di rocce preesistenti. Una roccia metamorfica si può infatti formare da una roccia ignea, sedimentaria, o da una stessa roccia metamorfica.
Il nome di questo genere di rocce risulta molto appropriato in quanto significa "cambiamento di forma" e questi cambiamenti sono innescati da alcuni fattori tra cui i più importanti sono la temperatura e la pressione (assume una importanza rilevante anche la presenza di fluidi poichè questa facilita la migrazione degli ioni nelle strutture mineralogiche, vedi i minerali).

E' noto infatti che, fino ad una certa profondità , vi è un aumento di temperatura variabile tra i 10°C e i 30°C per ogni chilometro a seconda delle diverse regioni e questo prende il nome di gradiente geotermico (vedi il flusso di calore). In pratica più si scende in profondità e più aumenta la temperatura, infatti in alcune miniere d'oro del Sud Africa, che possono arrivare anche a 2 Km di profondità si possono raggiungere temperature di 40°C-50°C all'interno dei cunicoli.
Similmente alla temperatura cresce anche il valore della pressione detta "di confinamento". Questa è di tipo idrostatico, in quanto come quella presente sott'acqua agisce con uguale intensità in tutte le direzioni. Il gradiente di pressione in genere si valuta intorno ai 250-300 bar ogni Km di profondità (1 bar = 1 atmosfera che è circa equivalente a 1 Kg/cmq). Nell'interno della Terra possono anche agire, in alcuni casi delle pressioni orientate secondo particolari direzioni chiamate stress o pressioni orientate che danno vita a varie strutture visibili sulla roccia come le foliazioni, lineazioni e scistosità.
In figura accanto l'andamento della temperatura con la profondità

Questi cambiamenti ambientali coinvolgono sia la struttura mineralogica che la composizione chimica della roccia. In alcuni casi la roccia subisce solo dei modesti cambiamenti in altri si può arrivare ad un cambiamento radicale, e al limite, una sua nuova fusione (quindi geneticamente tornerebbe ad essere una roccia ignea); ma perchè si possa parlare di metamorfismo la roccia deve rimanere pressochè allo stato solido. Le rocce che si trovano in queste condizioni sono quindi piuttosto calde e si comportano in modo plastico durante la deformazione e ciò spiega la loro capacità di muoversi quasi come un fluido, e di formare pieghe , anche molto complesse, senza per questo rompersi.
Il processo metamorfico ha luogo quando una roccia viene sottoposta a condizioni (in genere si parla di temperature e pressioni) diverse da quelle in cui essa si è formata. Infatti quando sprofondano (per meccanismi che vedremo in seguito) certi minerali ,ad esempio come quelli argillosi, diventano instabili e gli atomi dei loro reticoli cristallini cambiano disposizione e si formano dei minerali nuovi che sono stabili in quelle nuove condizioni.