Globalt ret sjældne fremkalder naturlige stenbuer en følelse af intriger og ærefrygt, når mennesker møder dem. Disse buer af sten over det tomme rum - ofte nøgne, undertiden draperet i vegetation - demonstrerer de jordiske kræfter ved forvitring og erosion. Buer, som efter den bredeste definition også inkluderer stenbroer, har udviklet sig i en række forskellige indstillinger og situationer - fra Sahara-ørkenen til outback af det amerikanske sydvestlige - men mange deler grundlæggende geologisk baghistorier.
Forvitring og buer
Sammen med massespild og erosion er forvitring en af de tre største geologiske processer af denudation, hvorved sten nedbrydes og transporteres. Forvitring involverer teknisk mekaniske, kemiske og biologiske kræfter, der adskiller sten, men disse kræfter gør det ikke fjern de resulterende fragmenter i vid udstrækning - en "oprydning" opnås ved tyngdekraften, som ved massespild eller vand og vind, som i erosion. Forvitring er et primært værktøj, hvormed buer er skulpturelle, ofte gennem peeling - hvor hele plader og krøller af klippe, der til sidst dannede "vinduer" og i sidste ende måske store huller - og vand er det største middel.
Kiler
En fremtrædende kraft, der skaber buer i både tørre og ikke-tørre indstillinger, er frostkile, en slags mekanisk forvitring. Vand siver ind i naturlige bjergforbindelser og fryser ned i is og udvider bruddet. Når isen smelter, trænger det flydende vand dybere ned i klippemassen for at fryse og lirke. I løbet af årtusinder kan en sådan frostkile tarme et bjergflade for at danne en bue. En beslægtet proces, saltkilning, er bemærkelsesværdig i ørkener: Vand fordampet ud af bjergspalter bag saltkrystaller, der som is kan udøve kraft, der bliver ubønhørlig og demonteres tid
Erosion og buer
Vand fungerer også som en erosiv kraft til at skabe buer. Erosion er en denudationsproces, der adskiller sig fra forvitring; Ud over at aktivt bryde selve klippen transporterer erosion også frugterne af forvitring - sten og brosten - væk fra deres kilde. En erosiv strøm kan bore en fordybning under overhængende klippe; hvis strømmen fortsætter med at strømme under sit håndværk, kaldes klippespændet en naturlig bro, en bestemt form for naturlig bue. Langs kystlinjen kan bølgende havbølger erodere buer ud af klipper - som langs Orkney-kysten i Skotland eller den amerikanske vestkyst.
Andre processer
Andre geologiske handlinger kan sætte scenen for bueformende forvitring. I Arches National Park i det sydøstlige Utah, for eksempel, som indeholder verdens største samling af landskabsformer, skyld i overliggende sandsten på grund af ustabiliteten af de underliggende saltleje producerede bjergforbindelse og eksponeringer, der gjorde lag mere sårbare over for forvitring. Kemisk forvitring fungerer ofte sammen med mekanisk forvitring for at skabe buer - som hvor surt regnvand opløser carbonatsten. Tidligere har geologer fejlagtigt udpeget vind som et vigtigt buedannende middel til erosion, men efterfølgende forskning tyder på, at dette ikke er tilfældet. Vind danner sandsynligvis ikke stenbuer, men kan polere og måske udvide eksisterende via slid af vindblæst korn samt fjerne lille forvitret snavs.