Metamorfozę wywołuje wiele różnych czynników, przy czym jeden lub dwa z nich są dominujące. Podstawowe czynniki to:

• temperatura,
• ciśnienie statyczne,
• ciśnienie kierunkowe,
• fluidy i wędrówka substancji.

Temperatura jest najważniejszym czynnikiem metamorfozy [1], [2], [3], [4]. Podwyższenie temperatury związane jest z pogrążaniem skał w głębsze strefy skorupy ziemskiej (stopień geotermiczny) ( Rys. 1 ), (zob. Pióropusze płaszcza i plamy gorąca ) albo z oddziaływaniem intruzji magmowych i pióropuszy płaszcza. Wzrost temperatury powoduje wiele zmian w składzie mineralnym: generalnie przyspiesza reakcje chemiczne i w efekcie wywołuje zmiany polimorficzne, przekrystalizowanie i rekrystalizację. Przekrystalizowaniu (powstaniu większych kryształów) ulegają skały skryto- i drobnokrystaliczne. Następuje także proces rekrystalizacji szkliw wulkanicznych i likwidacja stanów koloidalnych. Wzrost temperatury prowadzi do dehydratyzacji minerałów uwodnionych, dehydroksylacji minerałów zawierających grupę \( OH \) oraz dysocjacji termicznej węglanów. W wyniku tych reakcji powstaje duża ilość \( H_2O \) i \( CO_2 \), które tworzą bardzo ruchliwy roztwór. Roztwór ten, migrując, wywołuje przemiany metasomatyczne (zob. Metasomatoza ).

Ciśnienie statyczne
Skały pogrążające się w głąb skorupy ziemskiej podlegają coraz większemu ciśnieniu, wywieranemu przez wyżej leżące masy skalne [5], [6]. Wzrost ciśnienia powoduje zmniejszenie objętości minerałów i skał ( Rys. 2 ) i jest odwrotnie skorelowany ze wzrostem temperatury. Jeśli temperatura przyspiesza reakcje chemiczne, to ciśnienie je hamuje. Generalnie, ciśnienie statyczne powoduje zastępowanie minerałów o strukturach luźniejszych przez minerały z gęściej upakowanymi atomami lub jonami [3], [2], [7], [4], [8].

Ciśnienie kierunkowe (stress)
W przeciwieństwie do ciśnienia statycznego, ciśnienie kierunkowe wywołują ruchy górotwórcze i związane z nimi ruchy tektoniczne ( Rys. 3 ), [5], [6]. W płytkich strefach skorupy ziemskiej ciśnienie kierunkowe prowadzi do kruszenia i mielenia skał. Silne oddziaływanie ciśnienia kierunkowego prowadzi do powstania minerałów stressowych (np. dysten, łyszczyki, chloryty) i tekstur kierunkowych (laminacja, foliacja, lineacja) ( Rys. 4 ), [5], [3], [2], [7], [8].

Fluidy i wędrówka substancji
Większość procesów metamorficznych zachodzi przy małym udziale fazy ciekłej. Jednak w wielu skałach fluidy występują w porach międzyziarnowych, tworząc cienkie otoczki na ziarnach. W wysokiej temperaturze mogą być one bardzo aktywne. Jest to roztwór zjonizowany, zawierający aniony \( OH \) i \( CO_2 \), podrzędnie \( SO_4 \) i \( Cl \) oraz wiele różnych kationów. W efekcie, taki roztwór może rozpuszczać minerały nietrwałe, ułatwia reakcje wymienne przez dyfuzję i przyspiesza krystalizację nowych minerałów. Jeśli takie substancje, w efekcie reakcji między minerałami, uwalniają różne pierwiastki lub tlenki (szczególnie \( K \) i \( Na \), ale także \( Cl \), \( CO_2, OH, H_2O \)), to te substancje wędrując przez masywy skalne powodują powstanie nowych minerałów [2], [4], [9].