A erosão química ocorre quando a água transporta minerais dissolvidos para longe de suas rochas geradoras. Ela ocorre após o intemperismo químico, que resulta da alteração química da rocha pela água. A erosão química é mais comum com calcário; a água da chuva levemente ácida dissolve o carbonato de cálcio na rocha e o redeposita, às vezes longe, como nas estalagmites e estalactites. Por meio da oxidação, a erosão química também ocorre em algum grau com minerais ígneos instáveis e rochas ricas em ferro.
O intemperismo químico se enquadra em três tipos principais. A dissolução ocorre com o calcário e é o famoso responsável pelas cavernas de calcário. Na oxidação, as superfícies das rochas ricas em ferro são oxidadas na presença de água, alterando a superfície e dando-lhe um aspecto avermelhado. A hidrólise ocorre quando certos minerais de silicato, como feldspatos, são quimicamente alterados em argila, quartzo e compostos básicos em solução. A dissolução e a hidrólise são mais prováveis do que a oxidação de causar erosão.
A água corrente que causa erosão química também pode causar erosão física nas mesmas rochas. A chuva é naturalmente ligeiramente ácida, pois a água dissolve o dióxido de carbono na atmosfera para criar o ácido carbônico. O processo de erosão é agravado pela chuva ácida, que resulta quando o enxofre e outros compostos atmosféricos se combinam com a água para formar ácidos mais poderosos.
