Le métamorphisme peut être lié à des conditions locales, par exemple le métamorphisme de contact, provoqué par une intrusion magmatique, ou le métamorphisme d'impact météoritique. Mais, le plus souvent, il affecte de vastes portions de la croûte terrestre, en liaison avec l'orogenèse, c'est-à-dire la formation des montagnes (métamorphisme régional). La transformation des roches est purement mécanique ou se traduit par la cristallisation de nouveaux minéraux, stables dans les nouvelles conditions, qui remplacent les anciens. Il en résulte une modification de la texture, accompagnée parfois du développement d'une schistosité (la roche devient divisible en feuillets). La composition chimique originelle est généralement conservée.

Les associations minérales des roches métamorphiques sont fonction, d'une part, de la composition chimique de la roche et, d'autre part, de la pression et de la température. D'une manière générale, le degré de métamorphisme augmente avec la profondeur. À des conditions données de température et de pression correspond un faciès métamorphique, caractérisé par une association minérale constante pour telle composition chimique. La série de faciès métamorphiques qui caractérise une région reflète son contexte géotectonique (zone de subduction, collision, etc.).