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Sedimentation bzw. Sedimentierung (von lat. sedimentum = Bodensatz) ist das Ablagern von Teilchen aus Flüssigkeiten oder Gasen unter dem Einfluss der Gewichtskraft oder der Zentrifugalkraft. Die sich bildende Schicht (ungelöste Schwimmstoffe, Schwebstoffe oder am Boden Bodensatz oder Niederschlag) heißt Sediment. Im Gegensatz zu Sedimentgestein ist Lockersediment ein Lockergestein.
Gegenteilig wirkt der Paranuss-Effekt, das „Aufschwimmen“ größerer Objekte (Paranüsse in Müslipackungen oder Steine in gelockertem Boden). Dieser Effekt wird dadurch erklärt, dass Feinbestandteile in Hohlräume einsickern und größere Objekte somit aufschwimmen.