thumb|300px|Winning van gesteente op het schilderij the Quarry (Engels voor de steengroeve) van John Frederick Herring senior uit 1858. Gesteente of steen is het vaste, consistente materiaal dat in de ondergrond onder de bodem ligt. Een gesteente is opgebouwd uit fragmenten, die klasten worden genoemd, of uit mineralen. De aardkorst is opgebouwd uit talloze soorten gesteenten. Ze bepalen in belangrijke mate de eigenschappen van het aardoppervlak: het reliëf en landschap, de draagkracht van de ondergrond, de bodemvorming en de waterhuishouding.
De vorming en samenstelling van gesteente worden onderzocht in de petrologie, een vakgebied binnen de geologie. Gesteente kan in drie hoofdgroepen worden verdeeld, naar de manier waarop het wordt gevormd. Stollingsgesteente ontstaat door het stollen van gesmolten gesteente (magma); sedimentair gesteente door het bezinken of neerslaan van sediment, en metamorf gesteente door het groeien van nieuwe mineralen in ander gesteente. Door verwering en erosie kan gesteente afgebroken worden, het materiaal dat wordt afgevoerd kan op een andere plek terechtkomen en daar een nieuw gesteente vormen.
Uit gesteenten worden mineralen, ertsen of elementen van economisch belang (als grondstof) gewonnen. Gesteente zelf kan ook waardevol zijn, bijvoorbeeld toegepast als natuursteen, zoals graniet en marmer.
Samenstelling en uiterlijk thumb|300px|Een stuk graniet uit het Poolse Reuzengebergte bij Szklarska Poręba. Graniet is een dieptegesteente en bestaat voornamelijk uit de gesteentevormende mineralen kwarts (transparant en grijs), twee veldspaten (roze en wit), de amfibool hornblende (zwart) en een kleine hoeveelheid mica's.
Mineralen en kristallen
Een gesteente, of de onderlinge klasten van een gesteente, kan bestaan uit één of meerdere mineralen, en/of mineraloïden. De verschillende, samenstellende mineralen en mineraloïden bepalen de eigenschappen van het gesteente, bijvoorbeeld de kleur, de hardheid, of het gemak waarmee het gesteente verweert. Mineraloïden zijn anorganische, natuurlijke materialen, die geen geordende scheikundige roosterstructuur hebben, bijvoorbeeld opaal of chalcedoon. Mineralen zijn alle vaste, anorganische, natuurlijke materialen die een geordende scheikundige structuur of "kristalrooster" hebben.Definitie van een mineraal volgens Tarbuck & Lutgens (1999), p 32 De meest voorkomende mineralen worden de gesteentevormende mineralen genoemd. Voorbeelden zijn kwarts, calciet, veldspaat, amfibolen, mica's, pyroxenen en olivijn. De meeste gesteenten bestaan voor meer dan 90% uit hooguit drie of vier van deze mineralen. Daarnaast zijn meestal kleine hoeveelheden van andere mineralen aanwezig in gesteente.
Elk mineraal heeft zijn eigen unieke chemische samenstelling en interne structuur. De structuur is de manier waarop de atomen binnen het kristalrooster gerangschikt liggen. De atomaire rangschikking binnen het rooster bepaalt de vorm en splijting van de kristallen die het mineraal vormt. In sommige kristalroosters liggen de atomen dichter bij elkaar dan in andere, deze mineralen zijn dichter. Mineralen met dezelfde chemische samenstelling, maar met een verschillend geordend kristalrooster, zijn polymorfen van elkaar. Zo is diamant een polymorf van grafiet, beide mineralen bestaan uit pure koolstof, maar diamant heeft een dichtere kristalstructuur. Onder hoge druk kan grafiet overgaan in diamant, een zogeheten fase-overgang.Press et al. (2003), pp 58-60
Chemische samenstelling Welke mineralen in een gesteente aanwezig zijn, hangt in de eerste plaats af van de chemische samenstelling van het gesteente. Een gesteente dat genoeg silica (SiO2, het oxide van het element silicium) bevat, kan kwarts of een ander mineraal dat uit puur silica bestaat bevatten. De gesteentevormende mineralen in de aardkorst bestaan bijna uitsluitend uit negen chemische elementen, te weten silicium, natrium, kalium, aluminium, zuurstof, waterstof, ijzer, magnesium en calcium. Samen vormen deze elementen 98% van de totale massa van de continentale aardkorst.Press et al. (2003), p 60; Tarbuck & Lutgens (1999), p 43
De meeste gesteenten bestaan vooral uit silicaten, mineralen die silica bevatten. Bijna alle stollingsgesteenten, en de meeste sedimentaire en metamorfe gesteenten vallen hieronder. Een belangrijke uitzondering is carbonaatgesteente, dat uit carbonaten (CO32−) bestaat. Voorbeelden van carbonaatgesteente zijn kalksteen, marmer en dolosteen. Er bestaan meer uitzonderingen, zo zijn haliet (steenzout) en gips ook geen silicaten.
thumb|300px|Deze breccie is een voorbeeld van een klastisch gesteente, waarbij duidelijk de klasten (donker) van de matrix te onderscheiden zijn. Omdat de klasten allemaal uit dezelfde kalksteen bestaan, is het onderscheid scherp. Locatie: helling van de Devínska Kobyla in de Slowaakse Kleine Karpaten. Ouderdom: Vroeg-Jura. Twee gesteenten met dezelfde chemische samenstelling hoeven niet dezelfde mineralen te bevatten. Of een bepaald mineraal in een gesteente gevormd kon worden hangt af van de temperatuur en druk die in het gesteente geheerst hebben en de samenstelling van eventuele vloeistoffen die door het gesteente stroomden.
Textuur Sommige gesteenten bestaan uitsluitend uit mineralen, waarvan de kristallen tegen elkaar aan gegroeid zijn, het zijn kristallijne stoffen. Andere soorten gesteenten bestaan uit "fragmenten" van mineralen, of uit dode organismes. Zulke fragmenten worden klasten genoemd, en de gesteenten klastische gesteenten. Voorbeelden zijn zand (en zandsteen), klei, conglomeraat of breccie. Sommige klastische gesteenten bestaan uit zeer uiteenlopende klasten: stukken van verschillende soorten gesteenten of mineralen, fragmenten van schelpen, plantenresten of fossielen. In andere klastische gesteenten hebben (vrijwel) alle klasten dezelfde samenstelling.
Bij het beschrijven van gesteenten is de specifieke textuur van een gesteente van groot belang. Dit betreft de uiterlijke eigenschappen op kleine schaal, de voor een bepaald gesteente kenmerkende microstructuur, die overal in het gesteente aanwezig is. Bij een kristallijn gesteente betreft het bijvoorbeeld de grootte en vorm van de kristallen, bij klastische gesteenten de grootte en vorm van de klasten. Ook belangrijk is hoeveel volume door klasten ingenomen wordt, en hoeveel door de matrix (het materiaal dat tussen de klasten in zit).
Sommige gesteenten hebben mineralen of klasten die overwegend in een bepaalde richting liggen. Of, en hoe sterk dit het geval is, wordt het "maaksel" (Engels fabric) van het gesteente genoemd. Het maaksel is onderdeel van de textuur van een gesteente.
Afbraak van gesteente 250px|thumb|Een bodemprofiel waarop bodemhorizonten zijn aangegeven. De O-horizont bestaat uit organisch materiaal, dat in de A-horizont humus geworden is. Door uitspoeling vanuit de bovenliggende O-horizont is er in de B-horizont weinig meer over van het moedergesteente; in de C-horizont is het moedergesteente nog wel zichtbaar aanwezig, zij het verweerd. Onder de C-horizont bevindt zich dan het kale moedergesteente (R).
Verwering
De natuurlijke afbraak van gesteente wordt verwering genoemd. Verwering vindt plaats door chemische, fysische en biologische processen. Onder fysische verwering valt bijvoorbeeld het verbrokkelen van gesteente als gevolg van bevriezen van water (vorstverwering). Het verandert de chemische samenstelling van het gesteente niet maar laat het gesteente in kleinere stukken uit elkaar vallen. Chemische verwering vindt plaats als gesteente in contact komt met atmosfeer of grondwater zodat scheikundige reacties plaatsvinden en de chemische samenstelling van het gesteente verandert. Bepaalde bestanddelen van het gesteente kunnen daarbij oplossen en afgevoerd worden. Biologische verwering is alle verwering als gevolg van de activiteit van organismen. Biologische verwering kan zowel fysisch (bijvoorbeeld door de groei van plantenwortels) als chemisch (bijvoorbeeld door bacteriën) van aard zijn.
Bodemvorming
Het verbrokkelde materiaal dat ontstaat door verwering wordt regoliet genoemd, onverweerd gesteente heet moedergesteente (Engels: bedrock). Moedergesteente kan, vooral in gebieden met een hoger reliëf, ook aan het aardoppervlak komen te liggen. Als er echter sprake is van regoliet boven het moedergesteente kan zich daarin een bodem vormen. Een bodem bevat bodemvocht, organisch materiaal, bodemfauna, lucht, en mineralen (de term 'mineraal' heeft in het jargon van de bodemkunde een andere betekenis dan in de geologie) die zich in de regoliet bevinden.Tarbuck & Lutgens (1999), p 131 Bodems zijn zeer belangrijk voor het leven op Aarde: zonder bodemvorming zouden geen planten kunnen groeien.
Organisch materiaal komt op het aardoppervlak terecht, waar een proces van biologische afbraak begint. Het materiaal dat daarbij ontstaat, humus, is rijk aan voor plantengroei onmisbare voedingsstoffen, die door naar beneden stromend water de bodem in worden gespoeld. Een bodem heeft boven meestal een uitspoelingslaag, waar de bestanddelen uit worden weggespoeld, en een inspoelingslaag daaronder. Nog verder naar beneden neemt de verrijking en biologische activiteit af en bevindt zich het moedergesteente, waar de verwering niet doorgedrongen is. Met name in gebieden waar het moedergesteente uit ongeconsolideerd materiaal bestaat is die grens moeilijk vast te leggen.
Bodemvorming gaat het snelst in natte en warme klimaten, waarin de biologische activiteit hoger is. In zulke klimaten kunnen bodems tot op grotere diepte reiken. Behalve het klimaat zijn ook de helling, het soort moedergesteente en de aard en hoeveelheid van het organische materiaal dat in de bodem terechtkomt van belang. Al deze factoren beïnvloeden de snelheid van bodemvorming en het gevormde type bodem.
thumb|300px|Verschillende stijlen van erosie en verwering in twee typen vulkanisch gesteente. De onderste eenheid is een vulkanische breccie die in blokken verweert, de bovenste eenheid is een lavastroom die in zuilen uitverweert. Locatie: Cabo de Gata, zuidoosten van Spanje.
Erosie en landvorm
Het door verwering gevormde losse materiaal kan ook na verloop van tijd afgevoerd worden door water, ijs of wind of als gevolg van de zwaartekracht. Dit 'natuurlijke transport' wordt erosie genoemd. Het transportmiddel en het type moedergesteente bepalen de mate en vorm van de erosie. De mate waarin bijvoorbeeld een rivier gesteente erodeert hangt af van de stroomsnelheid. Een snel stromende rivier zal vooral in de diepte eroderen en een diep V-dal in het landschap slijten. Een traag stromende rivier zal eerder zijwaarts eroderen waardoor een meanderend rivierverloop over een brede dalbodem kan ontstaan.
Erosie is voornamelijk beperkt tot het land. In de zeeën en oceanen vindt nauwelijks erosie plaats, met uitzondering van kusten en submariene canyons.
Verwering en erosie werken in op de zwakke plekken in een gesteente. Een gesteente dat duidelijke gelaagdheid heeft zal langs die gelaagdheid eroderen. Een voorkeursvlak waarlangs het gesteente opbreekt wordt splijting genoemd. Stollingsgesteenten hebben geen gelaagdheid, maar bij het afkoelen kunnen diaklazen in het gesteente zijn ontstaan.
De mate waarin een gesteente resistent is tegen erosie wordt de competentie genoemd. Competente lagen kunnen ruggen in het landschap vormen, ronde intrusielichamen van graniet vormen concentrische bergmassieven.
Stolling en vulkanisme thumb|300px|Schematische weergave van intrusies in een gebied waar vulkanisme plaatsvindt. A = batholiet (nog niet gestold: een magmakamer); B = gang; C = laccoliet; D = pegmatiet; E = plaat; F = stratovulkaan. Processen in de afbeelding:1 = jongere intrusie snijdt door een oudere heen; 2 = xenoliet of roof pendant in een magmakamer; 3 = contactmetamorfose; 4 = aardoppervlak wordt opgeheven als gevolg van het ontstaan van een laccoliet.