หินทราย (sandstone) คือหินตะกอนที่ประกอบด้วยเม็ดตะกอนขนาดทราย (sand) หรือมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางระหว่าง 0.006 มิลลิเมตร - 2 มิลลิเมตร ซึ่งถูกทับถม อัดแน่น อาจมีการเชื่อมประสานโดยสารเชื่อมประสาน ทำให้แข็งตัวกลายเป็นหิน
ภาพที่ 13.1 ลักษณะของตะกอนทรายที่ยังไม่แข็งตัว (ซ้าย-กลาง) และหินทราย (ขวา)
ตะกอนทรายเกิดจากการผุพังของหินที่มีอยู่ก่อนหน้า จึงเกิดได้ในสภาพแวดล้อมหลายแบบ อาทิ บริเวณเชิงเขา ร่องเขา ทางน้ำ ทะเลสาบ ทะเลทราย บริเวณชายฝั่ง รวมถึงในทะเลลึก การวิเคราะห์แร่ประกอบหิน ลักษณะเนื้อหิน และซากดึกดำบรรพ์ที่ฝังอยู่ในหินจะช่วยบ่งชี้ว่าหินนั้นเกิดขึ้นเมื่อใด และการทับถมเกิดบริเวณใด
พื้นที่ที่มีความชื้นและฝนตกชุก ตะกอนที่มีทั้งหินผุและแร่ต่าง ๆ จะถูกน้ำฝนและน้ำผิวดินชะ ไหลบ่านำพาตะกอนหลายขนาด รวมทั้งเม็ดทรายขนาดหยาบจนถึงขนาดละเอียด ให้พัดพาไปได้ไกล เมื่อกระแสน้ำลดความเร็วลง ทรายจะตกจมและทับถมอยู่บริเวณริมตลิ่ง สันดอนทรายบริเวณคุ้งน้ำ สันดอนทรายกลางแม่น้ำ สันดอนทรายบริเวณใกล้ปากน้ำ ทรายที่ถูกพัดพาลงสู่ทะเลจะถูกคลื่นนำพาต่อ โดยเม็ดทรายอาจกระแทก และกลิ้งขัดสีบริเวณน้ำตื้น ก่อนจะทับถมบริเวณชายหาด ส่วนพื้นที่ที่มีความชื้นต่ำและมีปริมาณน้ำฝนน้อย ลมจะเป็นตัวการหลักที่พัดพาทรายจำนวนมากให้ไปทับถมกันในรูปของเนินทราย
ภาพที่ 13.2 สภาพแวดล้อมของการทับถมหินตะกอน
หินทรายของกลุ่มหินโคราชมีหลักฐานด้านตะกอนวิทยา เช่น โครงสร้างชั้นเฉียงระดับ ความกลมมน การคัดขนาดของเม็ดตะกอน และซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์บก ไดโนเสาร์ พืช และละอองเรณู เป็นหลักฐานสำคัญว่าทับถมบนแผ่นดิน โดยตัวการหลักคือธารน้ำ แบบแม่น้ำประสานสายและแม่น้ำโค้งตวัด บางบริเวณมีหินเนื้อละเอียดที่เกิดจากการทับถมบนที่ราบน้ำท่วมถึง บริเวณสองฝั่งแม่น้ำ
ภาพที่ 13.3 การทับถมของตะกอนตามแม่น้ำ ตะกอนทรายและกรวดจะตกจมและทับถมในร่องน้ำ สันดอนทรายบริเวณคุ้งน้ำ และสันดอนทรายกลางน้ำ ส่วนตะกอนที่มีขนาดละเอียดอาจถูกพัดพาต่อไปด้านปลายน้ำ หรือหากมีน้ำท่วมอาจทะลักออกจากร่องน้ำ ไปทับถมบริเวณที่ราบน้ำท่วมถึงที่อยู่สองฝั่งของแม่น้ำ