Verwitterung, in der Geologie der durch äußere Einflüsse bewirkte Zerfall von Gesteinen und Mineralien an oder nahe der Erdoberfläche. Man unterscheidet physikalische oder mechanische und chemische Verwitterung. Durch physikalische oder mechanische Verwitterung wird Gestein zerkleinert, ohne dass sich seine Zusammensetzung ändert. Durch chemische Verwitterung wird Gestein zersetzt, indem die Minerale, aus denen das Gestein besteht, umgewandelt werden. Beide Prozesse kommen gleichzeitig vor. Die Verwitterungsprodukte unterliegen der Erosion. Verwitterungsprozesse sind eine der Voraussetzungen für die Bodenbildung.

Physikalische Verwitterung entsteht vorwiegend durch Temperaturwechsel wie beispielsweise starke Hitze und durch die Einwirkung gefrierenden Wassers in Felsrissen. Temperaturwechsel führen abwechselnd zur Ausdehnung und Schrumpfung des Gesteins. Es kommt zur Körnung, zum Abblättern und zur massiven Abschalung der äußeren Schichten. Frosteinwirkung und Wurzelwachstum erweitern Risse, wodurch tiefere Schichten der chemischen Verwitterung ausgesetzt werden.

Die chemische Verwitterung verändert die ursprüngliche Mineralzusammensetzung des Gesteins auf vielerlei Art, wie z. B. durch die Auflösung von Mineralen mittels Wassers und schwacher Bodensäuren, durch Oxidation, durch chemische Reaktionen mit Kohlendioxid und durch Hydratation. Letztere ist ein Prozess, bei dem sich Wasser chemisch an Minerale bindet. Die Geomorphologie, das Studium der Landschaftsformen, untersucht, wie Verwitterung und Erosion sowie andere Prozesse zur Ausbildung der sichtbaren Landschaft geführt haben.