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Gli agenti atmosferici sono un processo fisico e chimico che provoca la distruzione e la decomposizione di rocce e minerali sulla superficie terrestre. Mentre le rocce si espandono e si contraggono, il calore crea un processo di alterazione fisica in cui la roccia si divide in frammenti. Contribuisce anche agli agenti chimici quando l'umidità o l'ossigeno nell'atmosfera alterano la composizione chimica dei minerali di roccia.
Stress termico
Le rocce reagiscono alle variazioni di temperatura durante il giorno o tra le stagioni espandendosi o contraendosi. È un effetto a lungo termine anche se evidente in regioni aride o desertiche come il deserto del Mojave. Ma le rocce sono cattivi conduttori di calore, quindi gli effetti della temperatura sono limitati ai pochi centimetri esterni delle loro superfici mentre l'interno rimane freddo. Il ciclo di riscaldamento e raffreddamento crea un accumulo di stress chiamato fatica termica che frammenta la superficie della roccia. Gli incendi boschivi che possono bruciare a temperature di 800 gradi Celsius (1.472 gradi Fahrenheit) hanno lo stesso effetto - chiamato shock termico - in un breve periodo e frantumano la superficie della roccia.
Disaggregazione granulare
La risposta di una roccia al calore crea uno stress termico tra i cristalli minerali. Le rocce sono costituite da minerali con diverse proprietà termiche. Composti di silicati come quarzo e feldspato costituiscono il 75 percento della composizione del granito, ma il quarzo si espande più del feldspato quando riscaldato. I minerali si espandono nelle direzioni preferite a seconda della forma cristallina. Le sollecitazioni tra i grani minerali crescono in fessure che separano i grani separati in un processo chiamato disaggregazione granulare.
Agenti atmosferici chimici
Il calore accelera gli agenti chimici. I minerali possono reagire con l'ossigeno presente nell'atmosfera o con l'acqua della pioggia - anche con piogge occasionali nelle regioni aride - per modificare la loro composizione chimica. I minerali di silicato metallico, come l'olivina contenente ferro, si ossidano per formare ematite, un ossido di ferro di colore rosso che ricopre le rocce ed è presente nelle sabbie del deserto come terreno lateritico. Con calore e umidità continui, l'ematite si idrata formando un ossido di ferro di colore giallo, la limonite.
Esfoliazione
La combinazione di agenti atmosferici fisici e chimici causata o facilitata dal calore si traduce in strati di roccia che si staccano sulla superficie come una buccia di cipolla. Chiamato esfoliazione se visto su larga scala, si verifica anche sulla superficie di singoli massi e ciottoli quando gli strati di roccia si staccano. Questa esfoliazione su scala ridotta è alterazione sferoidale.