A rocha metamórfica é formada no subsolo por meio de um processo que altera a estrutura molecular de uma rocha devido à pressão, calor e reações químicas. Uma rocha metamórfica se forma a partir de uma rocha-mãe chamada protólito. Dependendo das condições, um protólito pode se transformar em qualquer rocha metamórfica. Como os protólitos são capazes de passar por grandes mudanças, identificá-los às vezes é difícil para os geólogos.
As rochas metamórficas só podem ser formadas quando a composição física e química de uma rocha é alterada sem o derretimento da rocha-mãe. As condições em que as rochas são expostas determinam a composição química e mineral exata da rocha metamórfica resultante.
Sob pressões extremas, como entre duas placas tectônicas em colisão, os minerais de uma rocha metamórfica se agrupam e se alinham para formar a foliação, que aparece como listras na rocha. Um exemplo de rocha fortemente foliada é o gnaisse.
Alternativamente, áreas altamente aquecidas, como perto de câmaras de magma, produzem rochas metamórficas muito diferentes. Um exemplo são os chifres.
Outra área de metamorfismo é a zona de subducção, onde as placas oceânicas colidem e se dobram sob as placas continentais. Como essas áreas de alta pressão estão próximas ao oceano, elas são mais frias e produzem resultados metamórficos diferentes. Um exemplo disso é a criação de um mineral azul chamado glaucofano. Este mineral na rocha folia por alta pressão e cria o xisto azul, uma versão tingida de azul do xisto.
Um protólito pode mudar várias vezes antes de atingir seu estágio metamórfico final. Por exemplo, o gnaisse pode começar como xisto que se transforma em ardósia, filito, xisto e finalmente gnaisse.
