As rochas metamórficas se formam quando as rochas ígneas ou sedimentares são submetidas a calor, pressão ou reações químicas extremas. Essas forças alteram a composição das rochas, levando a mudanças na densidade, aparência e estrutura das rochas .
As forças tectônicas são os principais impulsionadores da metamorfose das rochas. Conforme as placas tectônicas se movem umas contra as outras, elas criam forças massivas em suas rochas compostas. Essa pressão altera o grão das rochas, achatando as camadas de rocha em estrias finas. Simultaneamente, essa pressão cria calor, o que faz com que alguns componentes mudem de forma. Como resultado, as rochas perto dos limites das placas costumam ter estruturas metamórficas únicas.
A metamorfose nem sempre é um processo violento de placas amassadas; interações mais lentas com soluções químicas também levam a mudanças graduais na estrutura da rocha. A água e o vapor que passam pelas rochas dissolvem alguns materiais nas rochas e carregam minerais que interagem com as rochas. Esses processos levam à recristalização da estrutura da rocha.
Os vulcões produzem grandes quantidades de rocha metamórfica porque expõem a rocha a várias forças metamórficas simultâneas. O magma e a lava do vulcão aquecem as rochas a temperaturas extremas, causando metamorfose de contato. O mármore é criado por meio dessa forma de metamorfose, assim como o calcário é cozido pela lava. Os vulcões também movem minerais em seu fluxo, introduzindo novos materiais nas rochas à medida que sofrem mudanças com o calor. Este ambiente permite mudanças químicas rápidas nas rochas.