thumb|Osad na dnie wanny jako rezultat sedymentacji po odpływie wody|alt=
Sedymentacja (łac. sedimentum = osad) – ogólne określenie procesu fizycznego opadania cząstek (w kierunku działającej siły, np. grawitacji) w mieszaninie.
Chemia W chemii to proces opadania zawiesiny ciała stałego w cieczy w wyniku działania siły grawitacji lub sił bezwładności. Sedymentacji ulegają zawiesiny o gęstości większej niż gęstość cieczy. Sedymentacja prowadzi więc do rozdziału substancji niejednorodnych, a kryterium podziału jest gęstość.
Geologia W geologii sedymentacja to opadanie cząstek powodujące gromadzenie osadów w wyniku deponowania materiału okruchowego, działalności organizmów, wytrącania z roztworu wodnego lub mieszaniny w powietrzu atmosferycznym. Jest to proces geologiczny fundamentalny dla powstawania jednego z trzech typów skał - skał osadowych. Ewentualne ponowne uruchomienie materiału osadowego nosi nazwę resedymentacja.