Chemické zvětrávání může rozpustit horninu nebo změnit její složení. V některých případech chemické povětrnostní útoky a přeměňují minerály v podloží z primárních minerálů na povrchové minerály. Dva hlavní procesy v chemickém zvětrávání vyvřelých hornin jsou hydrolýza (která poskytuje hlíny plus rozpuštěné ionty z plagioklasa a alkalický živec) a oxidace (která produkuje hematit a goethit oxidů železa z ostatních primárních minerály).
Na této fotografii můžete vidět chemické zvětrávání v procesu změny této lávové valouny povrchové minerály. Postupem času působí podzemní voda na skále jako tato čedičová láva ze Sierry Nevady. V povětrnostní kůře (zbarvený pruh kolem vnější strany skály) se zobrazuje vnitřní bílá vrstva, kde čedičové minerály se začínají rozpadat a vnější červená vrstva, kde jsou nové jílové a železné minerály formovány.
Vytvářejí se klouby a zlomeniny bloky s odkrytými rohy. Tyto rohy jsou zaoblené, protože jsou zvětralé vodou a jinými chemikáliemi. V průběhu času se skály po opakovaném použití stávají hladkými ovály, jako čtvercová mýdla.
Na tomto obrázku zvětralého kusu čediče můžete vidět krystaly, které se objevují, protože méně stabilní horniny jsou zvětralé.
Olivin je nejméně stabilní minerál v čedičovém obrázku zde. Výsledkem je, že počasí rychleji než ostatní prvky. Následuje Olivine pyroxeny plus kalkulačka plagioklas, pak obojživelníky plus sodná plagioklasa biotit plus albite alkalický živec, pak muskovit a nakonec křemen. Chemické zvětrávání je mění povrchové minerály.
Vápenec, podobně jako skalní podloží zde v Západní Virginii, má sklon se rozpouštět v podzemní vodě a vytvářet jímky s jeskyněmi pod nimi.
Dešťová i půdní voda obsahují rozpuštěný oxid uhličitý, který vytváří velmi zředěný roztok kyseliny uhličité. Kyselina útočí na kalcit to tvoří vápenec a přeměňuje ho na ionty vápníku a hydrogenuhličitanu, které vstupují do vody a odtékají. Tato disoluční reakce je také někdy označována jako karbonace.
Některé skály počasí ve sférických vrstvách. Tento proces, zvaný sféroidní zvětrávání, ovlivňuje mnoho těles masivního kamene nebo velkých bloků. Nazývá se také cibulovou kůží nebo soustředným zvětráváním.
V tomto čedičovém výchozu proniká podzemní voda podél kloubů a zlomenin, uvolňuje a rozkládá horní vrstvu po vrstvě. Jak proces pokračuje, povrch zvětralectví roste stále více a více zaobleně. Sféroidní zvětrávání připomíná exfoliace to se vyskytuje ve větším měřítku v plutonických horninách. Tento proces je však spíše mechanický než chemický.