Sedimentação (do latim sedimentum - sedimentação, do latim sedeo - assento) é a deposição mecânica de partículas sólidas sob a influência da gravidade ou de forças centrífugas na espessura da água, meio líquido ou gasoso.
A sedimentação é um dos principais processos que ocorrem na natureza e nos processos tecnológicos. Por exemplo, a sedimentação é utilizada para tratamento de águas residuais, bem como para a separação de partículas sólidas em diversas indústrias.
Na natureza, a sedimentação é o processo de sedimentação de pequenas partículas no fundo dos reservatórios, acúmulo de precipitação na atmosfera, bem como precipitação na forma de chuva, neve ou granizo.
O processo de sedimentação pode ser observado durante a operação de diversos filtros, por exemplo, durante o processo de filtragem de água através de areia ou outros materiais.
A taxa de sedimentação depende do tamanho das partículas e da densidade do meio em que estão localizadas. Quanto maior a densidade do meio e menor o tamanho das partículas, mais rápida ocorre a sedimentação.