風化作用是指岩石暴露在空氣、水、和生物的作用下，由應變軟、由大變小，逐漸破碎、分解的過程。這種過程是持續進行的，其效果則因岩石的種類及性質不同而有差異；在不同的氣候環境下，由於風化的機制不同，也有不一樣的結果。

風化作用可分為兩類，一類是機械的風化作用，另一類是化學的風化作用。這兩種作用經常是同時進行、並且互相影響的。一般而言，在乾燥氣候區內，機械風化作用的效果，可能大於化學的風化作用。反之，在濕熱氣候區內，化學風化作用的效果，可能超過機械的風化作用。

一、機械的風化作用

機械的風化作用是指岩石受物理的壓力或破裂作用變為較小的顆粒，破碎的原因可分為以下四種：

1. 壓力的解除 生成於地下深處的岩石，由於上部覆蓋著岩層，通常受到極大的壓力；當上覆的岩層被侵蝕，使這些地下的岩石露出地表時，即可能因壓力減輕而發生膨脹作用，導致岩石破裂，形成岩縫；這種因壓力解除而產生的岩縫，稱為減壓節理。
    
2. 冰或鹽類的結晶 若岩層裂隙內含有水分，當溫度下降至冰點以下時，這些水凝結成冰，體積也膨脹約 9﹪，對岩體造成相當大的張應力，可以有效地使岩石破碎。這種由於冰的結晶生長而造成的風化現象，在中、高緯度雪線以上的地區常見。 此外，在乾燥地區，地表水中所含的鹽分，因水分蒸發使鹽分在岩層的裂隙內結晶生長，對周圍的岩層產生壓力，導致破碎。這種作用力與冰的結晶類似。
    
3. 熱脹冷縮的作用 地殼表面的岩層，由於長時間受到熱膨脹及冷收縮的作用，逐漸破碎。因岩石的導熱效果差，這種現象，只限於表層。
    
4. 植物根的作用 生長在岩縫之內植物的根，因為逐漸加長、加粗，可以使岩石裂隙加寬。同時，根部的水份及有機物，也促進了化學風化作用的進行。

二、化學的風化作用

化學的風化作用是指化學的分解作用，使得岩石的成份改變，產生新的礦物。這種作用比較複雜，主要有下列五種：

1. 水合作用(Hydration)
   
   岩石之內，某些礦物可以與水化合，因而體積膨脹。礦物體積膨脹之後，岩石的內部壓力加大，可以導致破碎。舉例如下： CaSO4＋2H2O→CaSO4．2H2O
    
2. 氧化作用(Oxidation)
   
   岩石內的礦物與氧發生反應，產生新的礦物，稱為氧化作用。這種作用產生體積較大而密度較低的新礦物，可以導致岩石的破碎與分解。氧化作用在含有水及鐵化合物的岩石中進行較為有效，地表岩石表面常有紅或黃的顏色，即代表鐵化合物發生了氧化作用。例如： FeS2＋H2O＋7/2O2→FeSO4＋H2SO4
    
3. 水解作用(Hydrolysis)
   
   礦物吸水之後，進行化學分解，在分解的過程中，產生多種新的化合物，稱為水解作用。最常見的例子是正長石的水解作用： 2KAlSi3O8（正長石）＋2H2O＋CO2→Al2Si2O5(OH)4＋4SiO2＋K2CO3
    
4. 碳酸化作用(Carbonation)
   
   碳酸化作用是礦物與碳酸相互作用造成碳酸化合物的過程。石灰岩與白雲岩遇到碳酸，所發生的碳酸化作用最為明顯。在石灰岩地區，這種作用是最主要的風化作用，可形成特殊景觀。碳酸化作用舉例如下： CaCO3＋H2O＋CO2→Ca(HCO3)2
    
5. 離子交換與螯合(Cation Exchange & Chelation)
   
   離子交換作用是指一種陽離子與礦物內另一種陽離子互相置換，產生新的礦物。螯合作用是一種複雜的作用，主要是指金屬的陽離子進入碳水化合物的分子結構中。 不同種類的岩石，依據其生成環境及礦物組成，對不同的風化作用有不同的風化難易程度。以大尺度觀之，地表的高低起伏就是最好的例證；而在野外，我們常可見岩壁上凹凸不平，抵抗風化作用能力強的岩層較凸出，反之，則較凹陷，這種現象稱為差異性風化作用，是很容易在野外觀察到的現象。