Os três agentes de metamorfismo são calor, pressão e fluidos. Observe que apenas certos fluidos podem causar metamorfismo, normalmente aqueles com íons dissolvidos.
Todas as rochas pré-existentes são conhecidas como protólitos. Estes podem ser transformados em rocha metamórfica por meio de qualquer um dos três agentes de metamorfismo. Uma rocha metamórfica é qualquer rocha que se torna alterada, geralmente por se tornar mais densa, ter seu conteúdo mineral alterado ou por ter uma textura diferente formada. O calor geralmente resulta em certos minerais se tornando estáveis ou instáveis, resultando em uma composição alterada. A alta pressão ao longo do tempo comprime a rocha em uma forma mais densa. Por fim, os líquidos ionizados podem causar a ocorrência de reações químicas minerais ou apoiar as mudanças dos outros dois agentes.