Kaya döngüsü, bir kaya türünün diğerine ısı, basınç, hava koşulları ve erozyon yoluyla dönüşümüdür. İlk olarak 18. yüzyılın sonlarında James Hutton tarafından önerilen, döngü devam eden bir süreç Dünya yüzeyinin altındaki kayaların yanı sıra dağları oluşturan kayayı da etkiler. Ancak, tüm kayaların döngünün her aşamasından geçmediğini fark etmek önemlidir.
Magmatik kayaç, çoğu zaman döngü için bir başlangıç noktası olarak tanınır. Magma yer üstünde veya altında soğuduğunda oluşur ve kristal forma katılaştırır. Magmatik kaya yüzeyin üstünde ise, hava ve erozyon kayayı çökeltilere bölebilir. Zaman ve basınç parçaları bir araya getirerek tortul kayaya dönüşür. Dünya kabuğunun altında bulunuyorsa, magmatik kaya metamorfik kaya haline gelebilir. Bu dönüşümün gerçekleşmesi için 300 ila 700 derece santigrat sıcaklığa ısıtılması gerekir. Bu değişiklik tektonik plaka hareketi tarafından üretilen ısı ile de gerçekleştirilebilir.
Isı ve basınç sayesinde tortul kaya metamorfik kayağa dönüşebilir. Yıpranma ve erozyon, tortul kayayı magmatik kaya haline getirebilir. Metamorfik kayaç magmaya eritilebilir ve tutsak kaya haline gelebilir; ayrıca tortul kaya haline gelmek için bir ayrışma ve sıkıştırma sürecinden de geçebilir.
