Sandstein ist ein Sedimentgestein, das hauptsächlich aus Sandkörnern besteht, die durch Verfestigung von Sandablagerungen gebildet werden. Sandstein ist besonders auch in Deutschland ein sehr verbreitetes Gestein und kommt in vielen verschiedenen Farben, Texturen und Korngrößen vor. Die Farbe des Sandsteins hängt von der Zusammensetzung der Sandkörner und dem Vorhandensein von Mineralien ab. Beispielsweise enthält rötlicher Sandstein häufig Eisenoxid, während grüner Sandstein aufgrund von Chlorit- oder Glaukophanmineralien grünlich erscheint.
Man unterscheidet vier Hauptarten der sogenannten Zementation von Sedimenten, die i. d. R. in Mischformen vorkommen. Die Art der Bindung sagt nicht unbedingt etwas über die Abriebfestigkeit aus, da es bei jeder Variante mehr oder weniger ausgeprägte Bindungen gibt. Sand und Zement kann stabil sein (z. B. 1:2) oder locker ( 1:10). Es sagt eher etwas zur Verwitterungsbeständigkeit und zur jeweiligen Gebrauchstauglichkeit aus.
1. Quarzitische (kieselige) Bindung (z. B. Tobacco, Cottaer und Postaer Sandstein)
Wenn die Quarzkörner durch äußere Einflüsse (Druck, Temperatur, chemische Lösungen) zusammengepreßt und an ihren Grenzen „zusammenbacken“, ähnlich eines Sintervorgangs spricht man von einer quarzitischen Bindung. Diese Art der Zementation ist die chemisch beständigste.
2. Karbonatische Bindung (Ihrlerstein Sandstein)
Hier ist Kalk das eigentliche Bindemittel zwischen den Sandkörnern. Das bedeutet, dass der Sand durchaus aus Quarz bestehen kann, der Stein aber durch saure Substanzen stark absandet.
3. Eisenbindung (Wüstenzeller Sandstein)
Auch Eisenmineralien können als Bindemittel dienen. Die meisten roten Sandsteine besitzen einen hohen Anteil an „ferrittischen“ Bindemitteln.
4. Tonige Bindung (Grauwacke)
Bei der Verwitterung von Feldspäten entstehen Tonmineralien, die als Bindemittel für die tonigen Sandsteine dienen. Tonmineralien sind i. d. R. quellfähig und nur bedingt witterungsbeständig. Wenn ein trockener Tonsandstein nass wird riecht er meist „erdig“.