Особое место в числе экзогенных процессов занимает выветривание. Оно служит причиной разрушения и глубокого преобразования поверхностного слоя горных пород под воздействием колебаний температуры, влияния кислорода, углекислоты, органических кислот и некоторых процессов, вызванных деятельностью живых организмов. В результате выветривания образуется поверхностный слой осадочных пород— кора выветривания (зона гипергенеза), обладающая индивидуальными свойствами в разных природных зонах. Мощность коры выветривания в полярных странах не превышает нескольких метров, а в экваториальном климате может достигать 100 метров и более. Интенсивному выветриванию больше подвергаются магматические, метаморфические породы сложного минералогического и химического состава. Простые, однородные по составу осадочные породы (например, кварцевые пески, глины), уже прошедшие процесс гипергенеза, испытывают выветривание в меньшей степени.
Под влиянием выветривания во многих горных породах возникает специфическая трещиноватость, которая создает определенные формы отдельностей, ограниченные четкими плоскостями. Например, при выветривании базальтов и андезитов возникает столбчатая отдельность, в гранитах — плитчатая (матрацевидная), в некоторых лавах — канатовидная (веревочная), шаровая отдельность и т.д.
Направление, интенсивность, результаты выветривания зависят от климата, свойств и степени устойчивости горных пород. К важнейшим показателям устойчивости относятся: теплоемкость и теплопроводность — при слабой теплопроводности порода нагревается лишь в верхнем слое, и в нем резче проявляются процессы сжатия и растяжения в условиях значительных суточных амплитуд температуры, сложно построенные породы (гранит) разрушаются интенсивнее по сравнению с однородными (кварцит), так же по сравнению со светлыми, гладкими ведут себя темноокрашенные, шероховатые породы.
Физическое выветривание вызывается резкими суточными и годовыми колебаниями температур и потому наиболее ярко выражено в пустынях и на высоких горных плато. Оно сочетается с морозным выветриванием, характерным для холодного и высокогорного климата с попеременным оттаиванием и замерзанием воды в трещинах горных пород. Для физического выветривания типично разрушение горных пород при незначительном изменении их минералогического и химического состава. В результате на плоских поверхностях образуется грубообломочная кора выветривания типа злювия, на наклонных — коллювия.
Химическое выветривание происходит под воздействием воды и растворенных в ней кислот, газов (кислорода и углекислого газа). Большую роль играет, кроме того, деятельность растительных и животных организмов, особенно бактерий и грибков. Химическое выветривание вызывает коренные изменения в составе горных пород и образование новых соединений. Такие условия наиболее характерны для влажных экваториальных и субэкваториальных климатов, а также для летнего периода лесной зоны. Процессы химического выветривания сводятся к определенным химическим реакциям: окислению, гидратации, растворению, гидролизу. Окисление и гидратация интенсивнее проявляются в отношении элементов с разной валентностью. Например, окисление минералов и горных пород, содержащих железо в закисной форме: в присутствии воды характерно превращение сульфидов в лимонит, или бурый железняк: FеS2 (пирит) + nО2 + mН2О → FeSO4 →Fe2(SO4)3 → Fe2O3∙ nH2O (лимонит). Примером гидратации может служить переход ангидрита в гипс: CaSO4 + 2H2O → CaSO4∙2H2O.
Процесс растворения очень распространен в природе, особенно в осадочных горных породах — хлоридных (каменная соль), сульфатных (гипс), карбонатных (известняк, доломит, мел). Происходит вынос растворенных пород текучими водами, и на их месте возникают пустоты, понижения, провалы. При выветривании более устойчивых пород сложного состава в процессе гидролиза возникают новые глинистые минералы — каолинит — монтмориллонит, гидрослюды (гидробиотит, гидромусковит) и т.д.
Растительные организмы — мощный фактор выветривания в условиях теплого и умеренного климатов. В процессе жизнедеятельности они используют из почв и размельченных пород необходимые для развития минеральные соединения К, Na, Ca, Si, Mg, P, S, Al, Fe и другие, одновременно выделяя органические кислоты и кислород (при фотосинтезе), которые являются активными факторами окисления и растворения.
В условиях преобладания или участия перечисленных процессов формируются коры выветривания: гидрослюдистая — в холодных и умеренных зонах, монтмориллонитовая кора глинистого состава — в степях и полупустынях с жарким климатом, каолиновая кора — в теплом и влажном климате умеренных широт, мощная латеритная кора — во влажном жарком климате экваториальных и субэкваториальных широт. В зоне смешанных лесов, в которой расположена территория Беларуси, получили распространение гидрослюдистая, каолиновая, монтмориллонитовая коры выветривания.
Наиболее древние и мощные коры выветривания возникают в условиях длительной денудации. Они принимают участие в образовании выровненных поверхностей платформ и крупных равнин. В них обнаруживают специфические полезные ископаемые: бокситы, каолины, железные и марганцевые руды, а в некоторых случаях — россыпные месторождения платины, золота.
С процессами выветривания связано образование структурных и скульптурных форм, которые возникают в результате отпрепарирования процессами выветривания выпуклых и стойких по отношению к разрушению структур, залегающих в более мягких породах. В результате нередко встречаются останцы твердых пород причудливых неповторимых очертаний, зависящих как от строения пород, так и от климатических условий. В литературе имеется описание таких образований в горах центральной Европы, из которых наиболее известны Тши-Турне (три камня) в Судетах (Силезия). Сложен этот памятник природы трещиноватыми гранитами с отчетливой матрацевидной отдельностью, придающей им форму "мешков с шерстью", которые наложены друг на друга. Слюдистые сланцы, в толщу которых некогда внедрился гранитный лакколит, давно разрушены, и Тши-Турне возвышаются причудливыми скалами.
На западе США (Вайоминг) среди относительно плоской поверхности отвесно поднимается 200-метровая скала диаметром 240 метров — "Башня дьявола", сложенная магматической породой (фонолитовым порфиром), образующей мощные пятигранные столбы от подножия до вершины. Оформилась башня в результате отпрепарирования заполненного лавой жерла древнего вулкана, захороненного под осадочными породами, а затем вскрытого выветриванием. Подобным образом возникли Драконова скала в Рейнских горах, гора Исхарен в массиве Ахаггар. В Центральной Австралии известна островная гора Эйрc-Рок, возвышающаяся над равниной, покрытой красными песками, на 950 метров. Эта скала сложена слоями аркозового песчаника с ребристой поверхностью. В условиях тропического климата от поверхности скалы откалываются слои в виде Скорлуп (десквамация), обнажающие внутренние части породы. Подобные формы называются "сахарными головами". У подножия такой "головы" расположен Рио-де-Жанейро. Скульптурные формы в песчаниках можно наблюдать в Болгарии вблизи города Белоградчик (Белоградчикские скалы) в виде множества причудливых останцев, отпрепарированных выветриванием, а в 18 километрах от Варны расположен заповедник "Побитите камни" с каменными колоннами и столбами высотой 5-6 метров. Своеобразной формой выветривания являются земляные пирамиды в аридном климате.