Bei der chemischen Verwitterung werden Gesteine oder nur gewisse Bestandteile derselben durch Lösung zersetzt oder gar vollständig aufgelöst. Diese Stoffe werden, von Wasser transportiert und an anderer Stelle aufgrund veränderter Umstände wieder ausgeschieden. Das neu entstehende Gestein hat mit dem Ursprungsmaterial oberflächlich betrachtet oft so gut wie nichts mehr gemeinsam, deshalb spricht man von Verwitterungsneubildungen. Eine ganze Reihe von Mineralen geht aus der Ausscheidung in Wasser gelöster Stoffe bei der Verdunstung des Wassers hervor : Z.B. Malachit (Kupferhydroxidcarbonat, CuHCO3) aus der Verwitterung von Kupfererzen, Zinkspat (Zinkcarbonat, ZnCO3) als Verwitterungprodukt von Zinkblende (Zinksulfid,ZnS), Limonit (Eisenoxide und Hydroxide) aus der Verwitterungszone von Eisenerzen und Türkis (Cu(Al,Fe)6(PO4)4(OH)8 · 4 H2O) als ausgeschiedene Kluftfüllung in Sandsteinen und Kieselschiefern.
Diese Art der Gesteinsbildung ist eng verknüpft mit der Entstehung organogener Gesteine, also jener, die aus Resten von Lebewesen aufgebaut werden. Da diese Lebewesen jene gelösten Stoffe aus dem Wasser aufnehmen, die bereits durch Lösungsverwitterung ins Wasser gelangen, handelt es sich auch bei dieser biogenen Entstehungsweise um Verwitterungsneubildung. Diese spielen allgemein bei der Sediment- und Gesteinsbildung ein erhebliche Rolle.