風化作用形成的石材表面粗糙失去光澤，石質變得疏松，石材表層出現顆粒狀脫落，石材內部節理裂隙擴大。風化效果的過程比較慢，需要很長時間。歷史遺留下來的石質文物受風化效應影響最大，文物受損嚴重。因此，石質文物的保護應從文物的風化形制和風化度的分析研究入手。
風化作用包括物理風化、化學風化、生物風化。物理風化表達式主要如下:
沙子吹在石材表面，使石材表面粗糙失去光澤，甚至損壞石材，尤其是石質文物的雕塑輪廓，使文物面目全非；溫度變化是物理學的另一個重要條件風化。在溫度交替變化的影響下，自然狀態下的巖石會熱脹冷縮，導致表面開裂崩解；凍融風化也是石材內部水分受低溫影響，凍結后產生膨脹力，造成巖石結構松散，逐漸發展到表面顆粒脫落。物理學風化是一種機械風化，巖石的化學成分沒有被改變，沒有新的礦物形成。紫外線對石材顏色的直接作用是使石材褪色，顏色鮮艷的石材會變得暗淡或失去原有的顏色。我們也把紫外線對石材的老化作用歸入物理學風化的范疇。
化學風化指改變巖石化學成分的自然作用。表現為氧化、溶解、水解和水合。化學風化來自原巖外部的物質，如氧氣、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，以空氣或水為介質，與巖石中的活性化學成分發生反應，生成新的礦物成分。
生物風化作用是指生物活動對巖石的破壞，一方面造成巖石的機械破壞。如根系生長對巖石的壓力可使根系深入巖石裂縫，劈開巖石；另一方面，植物根系分泌的有機酸也能使巖石分解破壞。這種現象多發生在露天大型石質文物上。另外，植物和藻類的生死分解可以形成腐植酸，這種酸對巖石的分解能力很強。
