沉积重结晶作用（sedimentary recrystallization）是岩石中矿物组分以溶解、再沉淀或固体扩散等方式，使细小晶粒集结成粗大晶粒的过程。它与交代作用不同，重结晶前后矿物晶形、大小排列方式改变而成分不变。根据热力学第二定律，任何一种物质由一种转变为另一种相都伴随着自由能的减小，因此重结晶后晶体总能量亦趋于减小。重结晶作用主要发生在成岩后生阶段。如微晶方解石变为粗晶方解石、隐晶质的胶磷矿转变为显晶质的磷灰石，隐晶质高岭石转变为鳞片状或蠕虫状的结晶高岭石，莓球状黄铁矿变为立方体黄铁矿等。