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Physikalische Verwitterung ist die vorzugsweise durch Temperaturschwankungen und Kristallisation verursachte Volumenänderung von Gesteinsbestandteilen mit der nachfolgenden Zerrüttung und Zerlegung von Mineralen und Gesteinen in kleinere Teile.
Bei der physikalischen Verwitterung unterscheidet man die Temperatur- und die Salzsprengungsverwitterung, wobei erstere noch in die Frostsprengungs- und in die Insolationsverwitterung unterteilt werden kann. Bei allen genannten Verwitterungsformen spielen Volumenänderungen von Mineralen und Gesteinen als Voraussetzung für den Gesteinszerfall eine große Rolle.
Die Temperaturverwitterung vollzieht sich bei Temperaturveränderungen von Mineralen und Gesteinen unabhängig davon, ob sich die Temperaturen um die Null-Grad-Grenze oder zwischen +40 bis +60 °C ändern. Allerdings werden mit dem Begriff „Insolationsverwitterung“ die starke einstrahlungsbedingte Erwärmung und die ausstrahlungsbedingte Abkühlung als Hauptursachen für Temperaturänderungen mit nachfolgender Gesteinszerrüttung hervorgehoben.
Mit dem Begriff „Frostsprengungsverwitterung“ bezeichnet man dagegen die Temperaturänderungen um den Gefrierpunkt mit den bedeutenden Volumenänderungen von gefrierendem Wasser und den ähnlichen Folgen für die Zerlegung des Gesteins. Bei der Salzsprengungsverwitterung spielt der Wechsel von Durchfeuchtung und Austrocknung mit allen Folgen für Lösung und Auskristallisation mineralisierter Wässer mit entsprechenden Volumenänderungen die Hauptrolle.