В световен мащаб доста редки, естествени скални арки предизвикват чувство на интрига и страхопочитание, когато хората ги срещнат. Тези каменни лъкове над празното пространство - често голи, понякога обвити в растителност - демонстрират земните сили на изветряне и ерозия. Арки, които по най-широкото определение включват и скални мостове, са се развили в различни настройки и ситуации - от пустинята Сахара до изхода на американския югозапад - но много от тях споделят основни геоложки предистории.
Изветряне и арки
Заедно с масовото разхищение и ерозия, изветрянето е един от трите основни геоложки процеси на денудация, при които скалите се разграждат и транспортират. Изветряването технически включва механични, химични и биологични сили, които разглобяват скалите, но тези сили не широко премахване на получените фрагменти - „почистване“ се извършва чрез гравитация, както при масово разхищение или вода и вятър, както при ерозия. Изветрянето е основен инструмент, чрез който се извайват арки, често чрез ексфолиране - където цели плочи и къдрици от скалите се затрупват, като в крайна сметка образуват „прозорци“ и в крайна сметка може би огромни дупки - а водата е основният агент.
Клин
Превъзходна сила, създаваща арки както в безводни, така и в безводни условия, е измръзване, вид механично изветряване. Водата се стича в естествени скални съединения и замръзва в лед, разширявайки фрактурата. След като ледът се разтопи, течната вода прониква по-дълбоко в скалната маса, за да замръзне и да се изправи. В продължение на хилядолетия подобно измръзване може да изкорми скалното лице, за да образува арка. Сроден процес, солен клин, е забележим в пустините: водата се изпарява от листата на скалните пукнатини зад солените кристали, които подобно на лед могат да упражняват сила, която става неумолима и се демонтира време
Ерозия и арки
Водата действа и като ерозивна сила за създаване на арки. Ерозията е денудационен процес, различен от атмосферните влияния; в допълнение към активното разбиване на самата скала, ерозията пренася и плодовете на атмосферните влияния - камъни и калдъръм - далеч от техния източник. Ерозивен поток може да отвори вдлъбнатина под надвисналата скала; ако потокът продължава да тече под ръчната си работа, скалната верига се нарича естествен мост, специфична форма на естествена арка. По крайбрежието бушуващите океански вълни могат да подкопаят арки от морските скали - както по брега на Оркни в Шотландия или западното крайбрежие на САЩ.
Други процеси
Други геоложки действия могат да поставят началото на аркообразуващите атмосферни влияния. Например в Националния парк Arches в югоизточната част на Юта, който съдържа най-голямата колекция в света на релефа в света, надвисналият пясъчник поради нестабилността на подлежащите солеви легла произвеждат скални съединения и експозиции, които правят пластовете по-уязвими към изветряне. Химическото изветряване често работи заедно с механичното изветряване, за да създаде арки - както там, където подкиселената дъждовна вода разтваря карбонатната скала. В миналото геолозите са определяли погрешно вятъра като основен образуващ дъга агент на ерозията, но последващите изследвания показват, че това не е така. Вероятно вятърът не образува скални арки, но може да полира и може да разшири съществуващите чрез изтриване на издута от вятъра песъчинка, както и да премахне дребни остатъци от изветряне.