毛毛虫长到完全正常大小后，就会附着在树枝上，然后裹在坚硬的茧里。在里面，毛毛虫的有机物质重新排列，长成具有宽大多彩翅膀的蝴蝶。生物学家将这种惊人的变化称为“变态”(metamorphosis)，这个词来自希腊语meta，意思是变化，morphe意思是形式。
在适当的地质条件下，岩石会像毛毛虫变成蝴蝶一样发生翻天覆地的变化。地质学家用变质一词来描述岩石的这种变化过程，用变质岩一词来描述这种变化的产物。当原岩经历固态变化，以响应其环境的改变时形成的岩石为变质岩。
毛毛虫经过蜕变成为蝴蝶；页岩经过变质作用变成了石榴石片岩
固态是指变质岩石不是由熔融岩石形成的，熔融后凝固的岩石是火成岩。变化是指变质作用产生原岩中不存在的新矿物和/或产生与原岩不同的新结构(矿物颗粒的排列或排列)。当影响岩石的温度、压力或流体成分与以前不同时，就发生了变质作用。
2.变质作用的原因和结果2.1变质作用的过程形成变质矿物和结构的过程非常缓慢(超过几千到几百万年)，并且包括几个过程，有时单独发生，有时一起发生。变质过程的例子包括:
2.1.1重结晶重结晶过程改变了岩石中某些矿物颗粒的形状和大小，但不改变矿物的特性。例如，重结晶可以把由石英胶结物粘在一起的微小的圆形石英颗粒组成的砂岩转变成石英岩，石英岩是一种具有较大石英晶体的变质岩石。
矿物颗粒可以再结晶，形成新的、紧密连接的矿物颗粒。通常，新颗粒更大
2.1.2相变如果岩石中的一种矿物转变成另一种具有相同的化学成分，但不同晶体结构的矿物，我们说发生了相变。例如，石墨转变为金刚石代表了一个相变，因为虽然两种矿物都由纯碳组成，但它们有不同的晶格。由于压缩(挤压)而引起的相变涉及到原子以更紧凑的排列位置。
2.1.3变质反应当在变质过程中受到升高的压力和温度时，页岩中的粘土可能被云母和石榴石的混合物所取代。这种变化包括原岩中不存在的新矿物的生长。在变质反应中，原子从原有的矿物中分离并重新结合形成新的矿物。通常情况下，新的变质矿物会相互交错生长，所以变质岩具有晶体结构。
变质反应可以把原来的矿物组合变成新的变质矿物组合
2.1.4压溶在水中，当矿物颗粒被压得更紧时，它们往往会溶解得更快。由于这种被称为压溶的现象，颗粒可能会改变形状。由于不同的矿物以不同的速度溶解，压溶也能改变岩石的整体成分。
压溶会溶解被压得紧的两边的颗粒，白色箭头表示压缩方向
2.1.5塑性变形在较高的温度和压力下，矿物颗粒可以非常缓慢地改变形状而不会破裂。这种过程被称为塑性变形，可以产生新的纹理。
塑性变形改变了颗粒的形状，但没有破坏它们，白色箭头表示压缩方向
2.2引起变质作用的条件毛毛虫由于体内激素的变化而变态。当环境条件发生变化时，岩石就发生变质作用。地质学家把引起变质作用的现象称为变质营力。主要营力如下：
2.2.1温度变化当岩石被充分加热时，它的成分会转变成一种新的物质：变质岩。为什么？
热能使原子振动得更快，所以把原子和相邻原子锁在一起的化学键就会伸展和弯曲。如果化学键拉伸或弯曲得太远而断裂，原子就会与原来的相邻原子分离，轻微移动，并与其他原子形成新的化学键。
因此，原子逐渐在固体中迁移。这种现象被称为固态扩散，它能使固体岩石内发生再结晶或变质反应。
为了使固态扩散速度快到足以发生变质作用，温度必须上升到250℃到850℃之间，这种条件通常存在于地壳深度超过10到15km的地方。在这方面，变质作用与化学风化作用有很大的不同。
化学风化和变质作用都能改变岩石中的矿物，但是化学风化作用发生在地表或地表附近的低温下，而变质作用发生在地表深处。与风化作用有关的化学反应与变质作用有关的化学反应不同。
2.2.2压力变化压力能使物质向内塌陷，压力对矿物质也有同样的作用。在接近地球表面的地方，具有相对开放晶体结构的矿物若处在高压之下，原子就会被推得更近，形成不同的化学键。这一过程导致了更密集的矿物生长，这些矿物的原子被更紧密地包裹在一起。这种对压力增加作出反应的转变可以包括相变或变质反应。发生变质作用的压力非常大，地质学家以kbar来表示。
2.2.3温度和压力变化在地球上，压力和温度都随着深度的增加而增加。当地质过程导致一块原本在陆地表面的岩石深入到地表以下时，这块岩石的压力和温度都会发生变化。
例如，如果大陆碰撞将一个大陆的边缘推到另一个大陆的边缘之下，曾经在表面的页岩可能会跑到20km的深度。因此，不仅影响页岩的温度从20℃上升到550℃，影响页岩的压力也从1bar上升到5kbar。
2.2.4应力把一个面团放在地板上，在上面放一本书，然后踩在书上。你会看到面团变平，与地面平行，因为你的脚施加的向下的推力超过了空气在其他方向提供的推力。将面团垂直压缩。如果你把面团压缩在一堵墙和一本垂直的书之间，水平压缩会使面团扁平成与墙平行的薄饼形状，因为扁平的方向取决于压缩的方向。
压缩改变矿物颗粒的形状和大小
压缩是应力的一个例子，它的正式定义是施加在一个区域上的力。并不是地球上所有的应力都是压缩的。举个例子，如果你用手抓住面团球的每一面并用力拉，你就是在给面团施加张力，所以它会拉伸并变长。
如果你把面团放在桌子上，把你的手放在它上面，移动你的手平行于桌子，你就是在对面团进行剪切。当材料的一部分相对于另一部分横向移动时发生剪切。
剪切改变矿物颗粒的形状和大小
在地壳深度10到15km以下的压力和温度下，对岩石施加压力可以使岩石的形状发生变化而不会破裂。它的形状变化可能包括压力溶解或塑性变形。当岩石的整体形状发生变化时，其内部的纹理也会发生变化。
例如，板状(煎饼状)颗粒可以彼此平行，而细长的(雪茄状)颗粒可以在同一方向排列。当岩石中的不均匀颗粒排列成一条直线时，我们称它们获得了一个优选方位。因此，变质作用的应力可以产生非均匀矿物颗粒的优先取向，优选方位的发展会产生变质叶理。
应力可以使等晶粒转变为不均匀晶粒；不均一颗粒可能排列成一个优选方位
2.2.5与热液流体的相互作用有时变质作用发生在热液流体中。热液流体的存在加速了变质反应，因为参与这种反应的原子在流体中比在固体矿物颗粒中扩散(迁移)更快。通过岩石的热液流体可能会带走一些溶解的离子并留下其他的离子。因此，在变质过程中，与热液流体的相互作用会改变岩石的整体化学成分。地质学家把在变质过程中发生的成分变化称为交代作用。
