การแข็งตัวกลายเป็นหิน[1]หรือการกลายเป็นหิน[2] (อังกฤษ: Lithification) คือกระบวนการที่ตะกอนอัดแน่นภายใต้ความดัน, การขับของเหลวออกจากหินแล้วค่อย ๆ กลายเป็นหินแข็ง ปกติแล้วการกลายเป็นหินเป็นกระบวนลดความเป็นรูพรุนด้วยการการอัดแน่นและการประสาน[3]รวมถึงกระบวนการอื่น ๆ ที่นำตะกอนต่าง ๆ มารวมกันจนกลายเป็นหินตะกอน แม้ว่าคำว่าการกลายเป็นหิน (Petrifaction) ที่ใช้เป็นคำพ้องบ่อยครั้งมักใช้เป็นคำเฉพาะในการอธิบายการเปลี่ยนสารประกอบอินทรีย์โดยซิลิกอนไดออกไซด์ให้เกิดการก่อตัวเป็นซากดึกดำบรรพ์[4]