Kemisk vittring är en process som uppstår när vatten, luft eller syror resulterar i kemiska förändringar av mineralerna i stenar. Dessa förändringar gör att stenarna löses upp eller förändras till nya grundämnen. Till skillnad från mekanisk vittring kan kemisk vittring ändra sammansättningen av de väderbitna stenarna. Lösning, oxidation, hydratisering, karbonatisering och hydrolys är alla exempel på denna typ av väderpåverkan.
Lösning uppstår när ett lösningsmedel som vatten bryts ner och löser upp sten. Vatten kan ha flera kemiska vittringseffekter på stenar. När mineralerna i berget absorberar vatten och expanderar, blir bergets struktur instabil. Denna effekt är känd som hydrering.
Medan de flesta mineraler inte är lösliga i rent vatten, kommer många snabbt att vittra ut när även små mängder syra är närvarande. Vatten görs naturligt surt genom att kombineras med koldioxid. Koldioxid förekommer i små mängder i jordens atmosfär, vilket kan orsaka surhet i regn. Djurens andning och ruttnande organiskt material kan tillföra koldioxid till marken, vilket gör att grundvattnet blir lätt surt. Kolsyra uppstår när koldioxid reagerar med mineralerna i bergarterna för att lösa upp eller försvaga dem.
Oxidation uppstår när syre i luften kombineras med mineraler i en sten för att bilda nya kemiska föreningar. Rost är ett exempel på oxidation. Syre är rikligt i atmosfären, men oxidation sker långsamt om det inte finns vatten. Syre löst i vatten orsakar mest oxidationsvittring.
Hydrolys sker när mineralerna i en bergart har en kemisk reaktion på väte som finns i regnvatten. Detta gör att nya föreningar bildas, vilket försvagar bergets struktur. När granit genomgår hydrolys, till exempel, förvandlas fältspaten i berget till lerliknande material, vilket försvagar berget.
När hydrolys inträffar påverkas berget utifrån och in. Många faktorer påverkar hastigheten av kemisk vittring på en stens yta. Om berget innehåller sprickor eller sprickor kommer vittringen att förvärra dessa förkastningar. Den kemiska sammansättningen av modermaterialet påverkar också vittringshastigheten. Vissa mineraler är mer känsliga för sådana former av vittring; till exempel, bergarten som kallas basalt vittrar snabbt på grund av de kemiskt instabila mineraler den innehåller.
Kemisk vittring är mer utbredd i tropiska miljöer än i arktiska eller torra miljöer. Stora mängder nederbörd, varmare temperaturer och låga avdunstningshastigheter skapar en atmosfär som uppmuntrar kemisk vittring. Partiklar med en större yta löper större risk för kemisk vittring än partiklar med mindre yta. Eftersom kemisk vittring påverkar ytan på en sten, ju större yta stenen har, desto större effekt kan vittringen ha. Organismer som svampar eller alger som kan växa på stenar kan uppmuntra en snabb ökning av vittring jämfört med stenar som inte påverkas av dessa organismer.