Kjemisk forvitring kan løse opp berg eller endre sammensetning. I noen tilfeller angriper kjemisk forvitring og transformerer mineralene i berggrunnen fra primære mineraler til overflate mineraler. De to hovedprosessene i kjemisk forvitring av stollarter er hydrolyse (som gir leire pluss oppløste ioner fra plagioclase og alkali feltspat) og oksidasjon (som produserer jernoksydene hematitt og goetitt fra den andre primære mineraler).
På dette bildet kan du se kjemisk forvitring i ferd med å forandre denne lavesteinen overflate mineraler. Over tid virker grunnvann på stein som denne basaltiske lavaen fra Sierra Nevada. Forvitringsskorpen (den misfargede stripen rundt utsiden av berget) viser et indre hvitt lag der basaltens mineraler begynner å bryte ned og et ytre rødt lag der nye leire- og jernmineraler er formet.
Ledd og brudd skaper blokker med synlige hjørner. Disse hjørnene blir avrundet når de blir forvitret av vann og andre kjemikalier. Over tid blir steinene glatte ovaler, som en firkantet såpestang etter gjentatt bruk.
På dette bildet av et forvitret stykke basalt kan du se krystaller som blir avslørt når mindre stabile bergarter er forvitret bort.
Olivine er det minst stabile mineralet i basalt som er avbildet her. Som et resultat har det forvitret raskere enn de andre elementene. Olivine blir fulgt av pyroksener pluss kalsium plagioklas, deretter amphiboles pluss sodic plagioclase, da biotitt pluss albitt, da alkali feltspat, deretter muskovitt og endelig kvarts. Kjemisk forvitring gjør disse til overflate mineraler.
Kalkstein, som berggrunnen vist i West Virginia, har en tendens til å oppløses i grunnvannet, og skaper sinkholes med huler under seg.
Både regnvann og jordvann inneholder oppløst karbondioksid, noe som skaper en veldig fortynnet løsning av kullsyre. Syren angriper kalsitt som utgjør kalkstein og gjør det til kalsiumioner og bikarbonationer, som begge kommer inn i vannet og renner bort. Denne oppløsningsreaksjonen blir også noen ganger referert til som karbonatisering.
Noen bergarter vær i sfæriske lag. Denne prosessen, kalt sfæroid forvitring, påvirker mange legemer av fast fjell eller store blokker. Det kalles også løkhud eller konsentrisk forvitring.
I dette basaltutløpet trenger grunnvannet seg langs skjøter og brudd, løsne og råtne fjellet lag for lag. Når prosessen skrider frem, blir overflaten av forvitring mer og mer avrundet. Sfæroid forvitring ligner på peeling som forekommer i større skala i plutoniske bergarter. Denne prosessen er imidlertid mekanisk snarere enn kjemisk.