Metamorfik kaya, basınç, ısı ve kimyasal reaksiyonlar nedeniyle bir kayanın moleküler yapısını değiştiren bir işlemle yeraltında oluşturulur. Protolith adlı bir ana kayadan metamorfik bir kaya oluşur. Koşullara bağlı olarak, bir protolith herhangi bir metamorfik kayağa dönüşebilir. Protolitler büyük değişikliklerden geçebildiğinden, onları tanımlamak jeologlar için bazen zordur.
Metamorfik kayaçlar ancak bir kayanın fiziksel ve kimyasal bileşimi ana kayaların erimesi olmadan değiştirilirse oluşabilir. Ortaya çıkan metamorfik kayanın tam kimyasal ve mineral bileşimini belirlemek için kayaların maruz kaldığı koşullar.
İki çarpışan tektonik plaka arasında olduğu gibi aşırı baskılar altında, metamorfik bir kaya grubunun mineralleri bir araya gelir ve kayada çizgiler halinde görünen yapraklanma oluşturmak üzere hizalanır. Ağır derecede yapraklanmış bir kayanın bir örneği gnays'dır.
Alternatif olarak, magma odaları yakınındaki yüksek derecede ısıtılmış alanlar, çok farklı metamorfik kayaçlar üretir. Bir örnek, kornalar.Metamorfizma için başka bir alan, okyanus plakalarının kıtasal plakalarla çarpıştığı ve büküldüğü bir yitim bölgesindedir. Bu yüksek basınçlı alanlar okyanusa yakın olduğu için daha serindir ve farklı metamorfik sonuçlar verir. Buna bir örnek, glokofan adlı mavi bir mineralin yaratılmasıdır. Kayadaki bu mineral yüksek basınçtan kaynaklanır ve mavi renkli bir şist versiyonu olan blueschist'i oluşturur.
Bir protolit, nihai metamorfik aşamasına ulaşmadan önce birkaç kez değişebilir. Örneğin, gnays kayrak, filit, şist ve sonunda gnays dönüşen şeyl olarak başlayabilir.
