Le grès se transforme en quartzite par la pression et l'échauffement résultant de la compression tectonique à l'intérieur des ceintures orogéniques. Le grès se transforme en quartzite progressivement et avec peu de changement au niveau minéralogique.
Lorsque la transition du grès au quartzite se produit, les grains de quartz dans le grès se recristallisent et forment des structures sédimentaires de cristaux de quartz. Le quartzite est une roche métamorphique dure qui est généralement grise ou blanche, mais peut prendre d'autres couleurs claires en fonction des impuretés présentes dans le grès. Cette roche se produit souvent dans des zones à métamorphisme à haute pression. Des exemples de régions avec des carrières de quartzite aux États-Unis comprennent l'Idaho, le Wisconsin, New York, le Minnesota, la Pennsylvanie, l'Arizona, le Montana et le Dakota du Sud. La roche est résistante à l'altération chimique et sa teneur en silice presque pure entraîne peu ou pas de végétation sur les crêtes de quartzite.
