Kemisk forvitring kan opløse sten eller ændre dens sammensætning. I nogle tilfælde angriber kemisk forvitring og transformerer mineraler i grundfjorden fra primære mineraler til overflademineraler. De to hovedprocesser i kemisk forvitring af stødende sten er hydrolyse (hvilket giver ler plus opløste ioner fra plagioclase og alkali-feldspat) og oxidation (som producerer jernoxiderne hematit og goethit fra den anden primære mineraler).
På dette foto kan du se kemisk forvitring i processen med at ændre denne lavakolv til overflademineraler. Over tid virker grundvand på sten som denne basaltiske lava fra Sierra Nevada. Forvitringsskorpen (den misfarvede bånd omkring ydersiden af klippen) viser et indre hvidt lag, hvor basaltens mineraler begynder at nedbrydes og et ydre rødt lag, hvor nye ler- og jernmineraler er dannet.
Led og brud skaber blokke med synlige hjørner. Disse hjørner bliver afrundede, når de forvitres af vand og andre kemikalier. Med tiden bliver klipperne glatte ovaler, som en firkantet sæbe stang efter gentagen brug.
På dette billede af et forvitret stykke basalt kan du se krystaller, der afsløres, når mindre stabile klipper forvitres væk.
Olivine er det mindst stabile mineral i den basalt, der er afbildet her. Som et resultat har det forvitret hurtigere end de andre elementer. Olivine efterfølges af Pyroxenes plus kalk plagioklas, derefter amphiboles plus sodisk plagioclase biotit plus albite, derefter alkali-feldspat, derefter moskovitiske og endelig kvarts. Kemisk forvitring forvandler disse til overflademineraler.
Kalkstenligesom berggrunden vist her i West Virginia, har en tendens til at opløses i grundvand og skaber jordfaldshuller med huler under dem.
Både regnvand og jordvand indeholder opløst kuldioxid, hvilket skaber en meget fortyndet opløsning af kullsyre. Syren angriber calcit der udgør kalksten og forvandler det til calciumioner og bikarbonationer, som begge kommer ind i vandet og flyder væk. Denne opløsningsreaktion kaldes også undertiden carbonation.
Nogle klipper vejr i sfæriske lag. Denne proces, kaldet sfæroid forvitring, påvirker mange organer af fast sten eller store blokke. Det kaldes også løghud eller koncentrisk forvitring.
I dette basaltudløb trænger grundvand gennem led og brud, løsner og forfalder klippen lag for lag. Efterhånden som processen skrider frem, bliver overfladen af forvitring mere og mere afrundet. Sfæroid forvitring minder om eksfoliering der forekommer i større skala i plutoniske klipper. Denne proces er imidlertid mekanisk snarere end kemisk.