沉積岩的特徵主要包括層狀構造和層理，以及豐富的生物化石和結核。
沉積岩的層狀構造和層理是在沉積過程中，由於沉積物質的成分、顆粒大小、顏色和沉積時間等因素的不同而形成的。層理包括水平層理、斜層理和波狀層理等。此外，沉積岩中通常含有多種生物化石，這些化石包括生物的外殼、骨骼、根、莖、葉等有機物質，這些在沉積過程中隨沉積物一起沉積下來，並逐漸被礦物質交換、充填，最終變成化石。在煤層附近的岩層中常見植物化石，如樹葉和樹根。沉積岩中還可能見到稱為「結核」的團塊狀物體，這些結核與周圍岩層有明顯差異，例如在煤層中常見的黃鐵礦質結核。