وهي تنشأ عادة من تفاعل غازات الجو كالأوكسجين وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء مع العناصر التي تتألف منها معادن الصخور. ومن ثم يمكن التمييز بين العمليات الآتية التي تحدث بواسطتها تجوية الصخور كيميائيا:

- عملية الاكسدة Oxidation: ويقصد بها اضافة مزيد من الاوكسجين الى تركيب المعادن الحديدية التي توجد في المستويات التي تعلو مستوى الماء الارضي. مثال ذلك ما يحدث للصخور الرسوبية الطينية التي تتميز بلونها الازرق أو الرمادي (لاحتوائها على مكونات حديدية) طالما كانت بمعزل عن الهواء. وحينما تتعرض للجو تتأكسد مكوناتها الحديدية فيتحول لونها الى اللون الاحمر او البني. وتبدو هذه الظاهرة واضحة في الارضي التي تتركب من صلصال جلاميدي او طين، فنشاهد مستوياتها العليا بنية اللون بينما نرى طبقاتها السفلى رمادية ضاربة الى الزرقة.