هي صخور كانت في الأصل صخوراً نارية أو رسوبية، ثم تتغير تركيبها المعدني والكيميائي كما تغير نسيجها ومظهرها. ويحدث هذا التغير نتيجة تأثير عمليات تحدث في جوف الغلاف الصخري تسمى بعمليات التحول، التي تنشأ نتيجة لتغيرات في البيئة الجيولوجية التي يوجد فيها الصخر الأصلي كأن يعاني من ضغط شديد أو حرارة مرتفعة أو من كليهما معاً.

وقد يحتفظ الصخر المتحول ببعض آثار صفات الصخر الأصلي الذي اشتق منه، ولكن عادة ما نجد أن التغير كان من الشدة بحيث تتلاشى في الصخر المتحول كل المميزات التي كان يتصف بها الصخر القديم. فالصخور الرسوبية تشتد صلابتها عندما تتحول نتيجة لازدياد تبلورها، فتتلاشى طباقيتها، وتختفي بقايا الكائنات العضوية التي تحترق بواسطة الحرارة الشديدة، أما الصخور النارية فيتغير مظهرها ونسيجها، وتنتظم بلوراتها في ترتيب آخر يتلاءم مع الظروف الجديدة.

عوامل التحول:

هي الحرارة والضغط أو كلاهما. وتتعرض الصخور لتأثير هذه العوامل في الحالات الآتية:

1- عند ملامسة الصخور لمواد الصهير الحارة المتداخلة. ويكون التأثير الحراري على أشده في الصخور المجاورة للصهير. ويقل تدريجياً بعيدا عن منطقة الاحتكاك. ويتوقف نوع الصخر المتحول بالحرارة على نوع صخور المكان الأصلية، وعلى التركيب الكيميائي للمادة المنحصرة المتداخلة.

فمثلا يتحول الحجر الرملي الى صخر أصلب منه وأشد اندماجاً يعرف باسم كوارتزيت الذي يتميز بحبيبات متبلورة من الكوارتز أكبر نسبياً من حبيبات الرمل الأصلية؛ وتتحول الصخور الطينية الى صخور أشد صلابة تسمى بالصخور الرنانة. وأما الصخور الجيرية فتتحول الى رخام ويسمى هذا التحول بالتحول الحراري.

2- حينما تتعرض الصخور لاضطرابات أرضية فتتعرض بسببها لضغط وحرارة شديدين. وغالبا ما يؤدي هذا النوع من التحول الى إعادة ترتيب المعادن المكونة للصخور الأصلية رسوبية أو نارية في نظام جديد. وقد تشتد وطأة التحول فتزول معالم الصخر الأصلي تماماً.

وينشأ عن التحول بالحرارة والضغط معاً صخور عدة، بعضها من أصل رسوبي كالإردواز (متحول عن الطفل)، وبعضها الآخر من أصل رسوبي أو ناري كصخور النيس والشست وهما من أكثر الصخور المتحولة شيوعاً وانتشاراً، وتتميز الصخور المتحولة عموماً بأنها متبلورة، وهي تبدو في شكل طباقي أو ما يشبهه، نتيجة لتعاقب وجود ما يشبه الطبقات من معادن مختلفة،  فنجد مثلاً في صخر النيس طبقات بيضاء من المعادن الكوارتز تتعاقب مع طبقات أو شرائح من المعادن السوداء، وتوجد الصخور المتحولة في أنحاء متفرقة من العالم العربي، ويكثر وجودها خصوصاً النيس في جبال البحر الأحمر وفي جنوب شبه جزيرة سيناء.