Zvětrávání je proces, při kterém se masy hornin pomalu rozkládají na menší kousky. Tyto kousky lze odnést v jiném procesu zvaném eroze. Mechanickým zvětráváním se rozumí jakýkoli proces zvětrávání, který se opírá o fyzické síly, na rozdíl od chemických nebo biologických sil. Mechanické zvětrávání také působí spíše na povrch horniny než na její vnitřní strukturu.
Voda může infiltrovat i ty nejmenší trhliny na povrchu skály. Pokud ano voda zamrzá, zaklíní trhlinu trochu dále od sebe. Stává se to proto, že voda při zamrzání expanduje. Opakované cykly zmrazení a rozmrazení nakonec zničí pevné kameny. Tento proces je známý jako klín mrazu a obvykle se děje v chladnějším podnebí. Horské stráně poseté ostrými balvany jsou příklady klínového mrazu v akci.
Magma, která pod zemí chladí a tvrdne, se stává magmatickou horninou známou jako žula. Žula je v podzemí stlačena, ale pokud je nadložní hornina odstraněna, tlak se uvolní. Masa žuly pomalu nabobtnává nahoru a ven v jakémsi kupolovitém tvaru. Na povrchu žuly se listy odlomí v procesu známém jako exfoliace. Tyto listy sklouzávají po tváři kopule a hromadí se dole.
Sůl ve formě minerálních krystalů rozkládá horninu stejně jako mráz. Když se sůl ukládá v puklinách hornin, mírně se roztahuje a tlačí horninu dále od sebe. Části Antarktidy jsou zvláště známé svými důkazy krystalizace solí. Geologové se domnívají, že klín mrazu a krystalizace soli fungují společně s horninami. Když je jeden neaktivní, druhý je aktivní a naopak.
V pouštních oblastech jsou kameny vystaveny extrémním výkyvům teplot mezi nocí a dnem. Skály nejsou dobrými vodiči tepla a tyto teplotní posuny kladou obrovský důraz na jejich fyzické struktury. Povrch se rozšiřuje, zatímco interiér se snaží zachovat stejný tvar. Nakonec se uvnitř skály vytvoří trhliny a šíří se po povrchu. Nalévání vody na přehřátou skálu tento efekt dramaticky demonstruje, i když v poušti zažijí skály před praskáním nespočet cyklů tepla a chladu.