Gesteenten zijn samengesteld uit verschillende mineralen, elk met zijn eigen thermische uitzettingscoëfficiënt. Dit betekent dat wanneer rotsen worden verwarmd, ze met verschillende snelheden uitzetten. Als gevolg hiervan kan de interne structuur van het gesteente onder spanning komen te staan, wat kan leiden tot breuken en uiteindelijk breuk. Dit proces staat bekend als thermische schok.

Thermische schokken komen het meest voor in rotsen die worden blootgesteld aan snelle temperatuurveranderingen, zoals die in woestijnomgevingen. Overdag kunnen deze rotsen door de zon tot extreme temperaturen worden verwarmd. ’s Nachts kan de temperatuur snel dalen, waardoor de rotsen snel afkoelen. Deze snelle temperatuurverandering kan ervoor zorgen dat de rotsen breken.

Thermische schokken kunnen ook optreden in gesteenten die worden blootgesteld aan plotselinge temperatuurveranderingen, zoals in de buurt van vulkaanuitbarstingen of bosbranden. In deze gevallen kan de hitte van de uitbarsting of brand ervoor zorgen dat de rotsen snel uitzetten, wat tot breuken kan leiden.

Naast thermische schokken kunnen temperatuurveranderingen er ook voor zorgen dat stenen afbreken via een proces dat exfoliatie wordt genoemd. Afschilfering vindt plaats wanneer de buitenste laag van een gesteente uitzet en samentrekt als gevolg van temperatuurveranderingen. Na verloop van tijd kan deze uitzetting en samentrekking het gesteente verzwakken, waardoor het uiteindelijk loskomt van het hoofdgedeelte van het gesteente.

Afschilfering komt vaak voor bij rotsen die worden blootgesteld aan herhaalde cycli van verwarming en koeling, zoals die in bergachtige gebieden. Overdag worden de rotsen verwarmd door de zon. 'S Nachts daalt de temperatuur en koelen de rotsen af. Deze herhaalde uitzetting en samentrekking kan er uiteindelijk voor zorgen dat de buitenste laag van het gesteente losbreekt.