El proceso por el que una roca originariamente de carbonato cálcico se convierte total o parcialmente en carbonato cálcico magnésico.

La dolomitización destruye frecuentemente los fósiles que contiene, la estructura sedimentaria original. etc., pero ocasionalmente puede alterar sólo una parte de !a roca; p. ej., en algunas calizas. sólo los granos más pequeños se convierten en dolomita, los cristales grandes y los fragmentos de conchas permanecen inalterados o simplemente desarrollan una delgada costra superficial dolomítica. Por otro lado, en algunas rocas, todos los restos fósiles están dolomitizados y sólo la matriz está inalterada. La dolomitización tiene lugar en cualquier momento, durante o después de la deposición de los sedimentos calcáreos. En muchos casos parece ser el resultado de una reacción entre salmueras marinas, hipersalinas y calcita; p.ej., en las partes más profundas de los arrecifes coralinos la dolomitización ha actuado considerablemente. (ver también Desdolomitización).