Verwitterung ist ein Prozess, bei dem Gesteinsmassen langsam in kleinere Stücke zerlegt werden. Diese Stücke können in einem anderen Prozess, der Erosion genannt wird, weggetragen werden. Mechanische Verwitterung bezieht sich auf jeden Verwitterungsprozess, der auf physikalischen Kräften beruht, im Gegensatz zu chemischen oder biologischen Kräften. Mechanische Verwitterung wirkt auch auf die Oberfläche eines Gesteins und nicht auf seine innere Struktur.
Wasser kann sogar in die kleinsten Risse in der Oberfläche eines Gesteins eindringen. Wenn das Wasser gefriert, es keilt den Riss etwas weiter auseinander. Dies geschieht, weil sich Wasser beim Gefrieren ausdehnt. Wiederholte Frost- und Auftauzyklen zerstören schließlich festes Gestein. Dieser Prozess ist als Frostverkeilen bekannt und findet typischerweise in kälteren Klimazonen statt. Berghänge, die mit scharfen Felsbrocken übersät sind, sind Beispiele für Frostkeilen in Aktion.
Magma, das unter der Erde abkühlt und aushärtet, wird zu einem magmatischen Gestein, das als Granit bekannt ist. Der Granit wird im Untergrund komprimiert, aber wenn das darüberliegende Gestein entfernt wird, wird dieser Druck freigesetzt. Die Granitmasse quillt langsam in eine Art Kuppelform auf und aus. An der Oberfläche des Granits brechen die Platten in einem als Peeling bezeichneten Prozess ab. Diese Blätter gleiten an der Vorderseite der Kuppel herunter und stapeln sich unten.
Salz in Form von Mineralkristallen zersetzt Gestein ähnlich wie Frostkeilen. Da sich Salz in Felsspalten ablagert, dehnt es sich leicht aus und drückt das Gestein weiter auseinander. Teile der Antarktis sind besonders für ihre Salzkristallisation bekannt. Geologen glauben, dass Frostverkeilen und Kristallisation von Salz mit der Verwitterung von Gesteinen einhergehen. Wenn einer inaktiv ist, ist der andere aktiv und umgekehrt.
In Wüstengebieten sind Gesteine zwischen Tag und Nacht extremen Temperaturschwankungen ausgesetzt. Gesteine sind keine guten Wärmeleiter, und diese Temperaturverschiebungen belasten ihre physikalischen Strukturen enorm. Die Oberfläche dehnt sich aus, während der Innenraum versucht, die gleiche Form beizubehalten. Schließlich bilden sich Risse im Gestein und breiten sich entlang der Oberfläche aus. Das Gießen von Wasser auf einen überhitzten Felsen zeigt diesen Effekt dramatisch, obwohl Felsen in der Wüste unzählige Hitze- und Kältezyklen durchlaufen, bevor sie brechen.