Η χημική διάβρωση είναι μια διαδικασία που συμβαίνει όταν το νερό, ο αέρας ή τα οξέα έχουν ως αποτέλεσμα χημικές αλλαγές στα ορυκτά μέσα στα πετρώματα. Αυτές οι αλλαγές προκαλούν τη διάλυση ή την αλλαγή των πετρωμάτων σε νέα στοιχεία. Σε αντίθεση με τις μηχανικές καιρικές συνθήκες, η χημική διάβρωση μπορεί να αλλάξει τη σύνθεση των ξεπερασμένων πετρωμάτων. Το διάλυμα, η οξείδωση, η ενυδάτωση, η ενανθράκωση και η υδρόλυση είναι όλα παραδείγματα αυτού του τύπου διάβρωσης.
Η λύση εμφανίζεται όταν ένας διαλύτης όπως το νερό διασπάται και διαλύει το πέτρωμα. Το νερό μπορεί να έχει πολλαπλές χημικές καιρικές επιδράσεις στα πετρώματα. Όταν τα ορυκτά μέσα στο βράχο απορροφούν νερό και διαστέλλονται, η δομή του βράχου γίνεται ασταθής. Αυτό το αποτέλεσμα είναι γνωστό ως ενυδάτωση.
Ενώ τα περισσότερα μέταλλα δεν είναι διαλυτά σε καθαρό νερό, πολλά θα ξεπεράσουν γρήγορα όταν υπάρχουν ακόμη και μικρές ποσότητες οξέος. Το νερό γίνεται φυσικά όξινο σε συνδυασμό με το διοξείδιο του άνθρακα. Το διοξείδιο του άνθρακα εμφανίζεται σε μικρές ποσότητες στην ατμόσφαιρα της γης, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει οξύτητα στη βροχή. Η αναπνοή των ζώων και η αποσύνθεση οργανικής ύλης μπορούν να προσθέσουν διοξείδιο του άνθρακα στο έδαφος, προκαλώντας ελαφρά όξινα υπόγεια νερά. Η ενανθράκωση συμβαίνει όταν το διοξείδιο του άνθρακα αντιδρά με τα ορυκτά των πετρωμάτων για να τα διαλύσει ή να τα εξασθενήσει.
Η οξείδωση συμβαίνει όταν το οξυγόνο στον αέρα συνδυάζεται με ορυκτά μέσα σε ένα βράχο για να σχηματίσει νέες χημικές ενώσεις. Η σκουριά είναι ένα παράδειγμα οξείδωσης. Το οξυγόνο είναι άφθονο στην ατμόσφαιρα, αλλά η οξείδωση συμβαίνει αργά εκτός εάν υπάρχει νερό. Το διαλυμένο οξυγόνο στο νερό προκαλεί τις περισσότερες καιρικές συνθήκες οξείδωσης.
Η υδρόλυση λαμβάνει χώρα όταν τα ορυκτά μέσα σε ένα βράχο έχουν μια χημική αντίδραση στο υδρογόνο που βρίσκεται στο νερό της βροχής. Αυτό προκαλεί το σχηματισμό νέων ενώσεων, αποδυναμώνοντας τη δομή του βράχου. Όταν ο γρανίτης υφίσταται υδρόλυση, για παράδειγμα, ο άστριος που περιέχεται στο βράχο μετατρέπεται σε υλικό που μοιάζει με πηλό, αποδυναμώνοντας τον βράχο.
Όταν συμβαίνει υδρόλυση, το πέτρωμα επηρεάζεται από έξω προς τα μέσα. Πολλοί παράγοντες επηρεάζουν το ρυθμό χημικής διάβρωσης στην επιφάνεια ενός βράχου. Εάν ο βράχος περιέχει ρωγμές ή ρήγματα, οι καιρικές συνθήκες θα επιδεινώσουν αυτά τα ρήγματα. Η χημική σύνθεση του μητρικού υλικού επηρεάζει επίσης τον ρυθμό της καιρικής διάβρωσης. Ορισμένα ορυκτά είναι πιο ευάλωτα σε τέτοιες μορφές καιρικές συνθήκες. για παράδειγμα, ο βράχος γνωστός ως βασάλτης ξεπερνά γρήγορα λόγω των χημικά ασταθών ορυκτών που περιέχει.
Οι χημικές καιρικές συνθήκες είναι πιο διαδεδομένες σε τροπικά περιβάλλοντα παρά σε αρκτικά ή ξηρά περιβάλλοντα. Υψηλές ποσότητες βροχοπτώσεων, υψηλότερες θερμοκρασίες και χαμηλοί ρυθμοί εξάτμισης δημιουργούν μια ατμόσφαιρα που ενθαρρύνει τις χημικές καιρικές συνθήκες. Τα σωματίδια με μεγαλύτερη επιφάνεια κινδυνεύουν περισσότερο από χημικές καιρικές συνθήκες από ό,τι τα σωματίδια μικρότερης επιφάνειας. Δεδομένου ότι οι χημικές καιρικές συνθήκες επηρεάζουν την επιφάνεια μιας πέτρας, όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια της πέτρας, τόσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση που μπορεί να έχει η διάβρωση. Οργανισμοί όπως οι μύκητες ή τα φύκια που μπορεί να αναπτυχθούν σε βράχους μπορούν να ενθαρρύνουν μια ταχεία αύξηση των καιρικών συνθηκών σε σύγκριση με πετρώματα που δεν επηρεάζονται από αυτούς τους οργανισμούς.