沉积型膨润土多呈层状、透镜状产出，与围岩呈连续渐变沉积关系，地层剖面中缺乏火山活动的证据，在其周围也缺乏在时间上与之比较接近的同时期的火山喷发证据。它的形成与古地理、古气候条件有密切关系，系母岩风化产物被流水搬运到封闭、半封闭的湖泊、潟湖、海洋中，在干燥气候及高镁的碱性介质下，由长石、云母及其他黏土矿物转化而成，也可以在成岩期由于孔隙水pH值的变化，导致黏土沉积物中的高岭石向蒙脱石转化而成。中生代以前，此类膨润土比较少见，可能与蒙脱石的不稳定性(在成岩过程中易向伊利石、绿泥石转化)有关，但在古生代煤系沉积中亦有产出，如甘肃金昌石炭-二叠系煤系中的膨润土。白垩系-新近系中则有广泛地分布，通常产于含膏盐的碎屑岩系中，与石膏、白云岩、石灰岩共生。
