O intemperismo químico pode dissolver a rocha ou alterar sua composição. Em alguns casos, o desgaste químico ataca e transforma os minerais no leito rochoso de minerais primários em minerais de superfície. Os dois principais processos de intemperismo químico de rochas ígneas são a hidrólise (que produz argilas mais íons dissolvidos de plagioclásio e feldspato alcalino) e oxidação (que produz os óxidos de ferro hematita e goethita dos outros minerais).
Nesta foto, você pode ver o intemperismo químico no processo de alteração desse godo de lava em minerais de superfície. Com o tempo, as águas subterrâneas agem sobre rochas como esta lava basáltica da Serra Nevada. A casca de intemperismo (a faixa descolorida em torno do lado de fora da rocha) exibe uma camada branca interna onde os minerais do basalto estão começando a se decompor e uma camada vermelha externa onde novos minerais de argila e ferro são formado.
Articulações e fraturas criam blocos com cantos expostos. Esses cantos tornam-se arredondados à medida que são intemperizados pela água e outros produtos químicos. Com o tempo, as rochas se tornam ovais lisas, como uma barra quadrada de sabão após o uso repetido.
Nesta foto de um pedaço de basalto desgastado pelo tempo, você pode ver cristais que são revelados à medida que as rochas menos estáveis desaparecem.
A olivina é o mineral menos estável no basalto mostrado aqui. Como resultado, resistiu mais rapidamente que os outros elementos. A olivina é seguida por piroxênios mais cálcio plagioclase, então anfibólios mais plagioclase sódica, então biotita mais albite, então feldspato alcalino, então moscovita e finalmente quartzo. O intemperismo químico os transforma em minerais de superfície.
Calcário, como a rocha mostrada aqui na Virgínia Ocidental, tende a se dissolver nas águas subterrâneas, criando buracos com cavernas embaixo deles.
A água da chuva e a água do solo contêm dióxido de carbono dissolvido, o que cria uma solução muito diluída de ácido carbônico. O ácido ataca o calcita que compõe o calcário e o transforma em íons cálcio e íons bicarbonato, os quais entram na água e fluem. Essa reação de dissolução também é chamada de carbonatação.
Algumas rochas resistem em camadas esféricas. Esse processo, chamado intemperismo esferoidal, afeta muitos corpos de rochas sólidas ou grandes blocos. É também chamado de casca de cebola ou intemperismo concêntrico.
Neste afloramento de basalto, a água subterrânea penetra ao longo de juntas e fraturas, afrouxando e deteriorando a camada de rocha por camada. À medida que o processo avança, a superfície do intemperismo aumenta cada vez mais. O desgaste esferoidal assemelha-se ao esfoliação isso ocorre em uma escala maior nas rochas plutônicas. Esse processo, no entanto, é mecânico e não químico.