L'altération chimique est la décomposition et la désintégration de la roche due à des réactions chimiques. Selon l'Eastern Illinois University, les agents chimiques brisent les liaisons qui maintiennent les roches ensemble, provoquant l'effondrement des roches, formant des petits morceaux au fil du temps. L'altération chimique comprend la dissolution, l'oxydation et l'hydrolyse.
Les eaux ou polluants acides naturels dissolvent la roche et permettent à de l'eau supplémentaire d'accéder, provoquant la formation de karsts et de gouffres. La dissolution est particulièrement fréquente dans les zones riches en calcaire. L'oxydation se produit lorsque l'oxygène se combine avec des éléments des roches, comme le fer ferreux. Une réaction d'oxydation se produit, formant de nouveaux types de roches, qui sont souvent beaucoup plus tendres et plus faciles à briser. L'hydrolyse se produit lorsque l'eau se combine avec des éléments des roches, tels que les minéraux de silicate. Comme dans l'oxydation, ces réactions d'hydrolyse forment des types de roches plus tendres qui se brisent plus facilement.