Đá rắn lộ ra trên bề mặt sẽ từ từ bị phân rã và phân hủy. Quá trình phong hóa là sự phân hủy tại chỗ của đá và khoáng chất do các quá trình vật lý, hóa học và sinh học. Nó khác với xói mòn ở chỗ vật liệu không bị loại bỏ, mà chỉ được chuẩn bị cho quá trình vận chuyển sau này.

Quá trình phong hóa vật lý bao gồm sự nứt vỡ do băng giá, sự giãn nở nhiệt và sự mài mòn. Phong hóa hóa học bao gồm sự hòa tan, oxy hóa, thủy phân và các phản ứng khác làm thay đổi thành phần khoáng chất. Sinh vật góp phần vào quá trình này thông qua sự phát triển của rễ cây, axit hữu cơ và hoạt động của vi sinh vật. Khí hậu ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình nào chiếm ưu thế.

Quá trình phong hóa tạo ra lớp đất phủ và đất, giải phóng các chất dinh dưỡng khoáng chất và đóng góp các ion hòa tan vào sông và đại dương. Đây là bước đầu tiên thiết yếu trong chu trình đá trầm tích. Tốc độ phong hóa ảnh hưởng đến sự tiến hóa của cảnh quan và chu trình carbon dài hạn thông qua sự tiêu thụ CO₂ bởi các phản ứng khoáng chất silicat.

• Sự phân rã đá tại chỗ trên bề mặt
• Các quá trình vật lý, hóa học và sinh học
• Tạo ra đất và chuẩn bị trầm tích
• Tốc độ chủ yếu được kiểm soát bởi khí hậu.