化學風化作用是指地表或接近地表的岩石和礦物，在各種環境因素的作用下發生的化學變化，這些變化可能導致原有化學成分的改變，併產生新的礦物。
引起化學風化的主要因素包括水、氧氣、二氧化碳以及水溶液，通過溶解、水化、水解、碳酸化等方式促使岩石發生化學變化。例如，某些含鐵礦物在水和氧的作用下會氧化成紅褐色的氧化鐵；空氣中的二氧化碳和水氣結合形成的碳酸能溶蝕石灰岩；某些礦物吸收水分後體積膨脹，改變原來礦物的分子結構，形成新礦物。
化學風化不僅使岩石在塊體大小上發生變化，更重要的是使岩石成分發生變化，如岩石的硬度、密度等特性也可能隨之改變。這些變化可能導致岩石分解，易溶解的物質流失，而難溶解的物質則殘留原地。