Sandsteinn myndast þegar laus sandur festist saman, og myndast því eins og lausi sandurinn. Ólíkt kalksteini eða kolum myndast sandsteinn ekki lífrænt þar sem hann samanstendur af afgöngum veðraðra steina. Kvars er mjög veðrunarþolin steind, auk þess að vera algeng steind í grjóti.
Mikilvægustu myndunarstaðir sandsteins eru höfin, aðallega grunn höf nálægt meginlandsflekum. Sandurinn kemur að mestu frá fasta landinu og flyst með ám og hafstraumum á setstað sinn.
Einnig er til sandsteinn sem myndast hefur á meginlandi. Aðallega er það sandsteinn sem myndast hefur með hjálp vatns (ár), minna er um sandstein þar sem kornin hafa flust á setstað með hjálp vinda.
Þegar yngri jarðlög setjast ofan á sandinn myndast þrýstingur á jarðlagið. Steindir falla úr sjó eða grunnvatni og binda sandinn. Myndunin tekur frá nokkrum áratugum upp í fleiri milljón ár.
