Kemično preperevanje je proces, ki se pojavi, ko voda, zrak ali kisline povzročijo kemične spremembe mineralov v kamninah. Te spremembe povzročijo, da se kamnine raztopijo ali spremenijo v nove elemente. Za razliko od mehanskega preperevanja lahko kemično preperevanje spremeni sestavo preperelih kamnin. Raztopina, oksidacija, hidratacija, karbonizacija in hidroliza so vsi primeri te vrste preperevanja.
Raztopina se pojavi, ko topilo, kot je voda, razgradi in raztopi kamnino. Voda ima lahko številne kemične učinke vremenskih vplivov na kamnine. Ko minerali v kamnini absorbirajo vodo in se razširijo, struktura kamnine postane nestabilna. Ta učinek je znan kot hidracija.
Medtem ko večina mineralov ni topnih v čisti vodi, jih mnogi hitro prezvenijo, če so prisotne tudi majhne količine kisline. Voda je naravno kisla s kombinacijo z ogljikovim dioksidom. Ogljikov dioksid se v zemeljski atmosferi pojavlja v majhnih količinah, kar lahko povzroči kislost v dežju. Dihanje živali in razpadajoče organske snovi lahko v tla dodajo ogljikov dioksid, zaradi česar podtalnica postane rahlo kisla. Karbonacija se pojavi, ko ogljikov dioksid reagira z minerali v kamninah, da jih raztopi ali oslabi.
Oksidacija se pojavi, ko se kisik v zraku združi z minerali v kamnini in tvori nove kemične spojine. Rja je primer oksidacije. V ozračju je kisika veliko, vendar oksidacija poteka počasi, razen če je prisotna voda. Kisik, raztopljen v vodi, povzroča večino oksidacijskega preperevanja.
Hidroliza poteka, ko imajo minerali v kamnini kemično reakcijo na vodik, ki ga najdemo v deževnici. To povzroči nastanek novih spojin, ki oslabijo strukturo kamnine. Ko je granit podvržen hidrolizi, se na primer feldspar, ki ga vsebuje kamnina, spremeni v glini podoben material, kar oslabi kamnino.
Ko pride do hidrolize, je kamnina prizadeta od zunaj navznoter. Številni dejavniki vplivajo na hitrost kemičnega preperevanja na površini kamnine. Če ima skala razpoke ali zlome, bo preperevanje poslabšalo te napake. Kemična sestava matičnega materiala vpliva tudi na hitrost preperevanja. Nekateri minerali so bolj občutljivi na takšne oblike vremenskih vplivov; na primer, kamnina, znana kot bazalt, hitro preperi zaradi kemično nestabilnih mineralov, ki jih vsebuje.
Kemično preperevanje je bolj razširjeno v tropskih okoljih kot v arktičnem ali sušnem okolju. Velike količine padavin, toplejše temperature in nizke stopnje izhlapevanja ustvarjajo ozračje, ki spodbuja kemično preperevanje. Delci z večjo površino so bolj izpostavljeni kemičnemu preperevanju kot delci z manjšo površino. Ker kemično preperevanje vpliva na površino kamna, večja kot je površina kamna, večji učinek ima lahko preperevanje. Organizmi, kot so glive ali alge, ki lahko rastejo na skalah, lahko spodbudijo hitro povečanje preperevanja v primerjavi s kamninami, na katere ti organizmi ne vplivajo.