As rochas são compostas por diferentes minerais, cada um com seu próprio coeficiente de expansão térmica. Isto significa que quando as rochas são aquecidas, elas se expandem em taxas diferentes. Como resultado, a estrutura interna da rocha pode ser tensionada, levando à fratura e, eventualmente, à quebra. Este processo é conhecido como choque térmico.

O choque térmico é mais comum em rochas expostas a rápidas mudanças de temperatura, como aquelas encontradas em ambientes desérticos. Durante o dia, essas rochas podem ser aquecidas a temperaturas extremas pelo sol. À noite, as temperaturas podem cair rapidamente, fazendo com que as rochas esfriem rapidamente. Esta rápida mudança de temperatura pode causar a fratura das rochas.

O choque térmico também pode ocorrer em rochas expostas a mudanças bruscas de temperatura, como aquelas encontradas perto de erupções vulcânicas ou incêndios florestais. Nestes casos, o calor da erupção ou do incêndio pode fazer com que as rochas se expandam rapidamente, levando à fratura.

Além do choque térmico, as mudanças de temperatura também podem causar a quebra das rochas por meio de um processo denominado esfoliação. A esfoliação ocorre quando a camada externa de uma rocha se expande e contrai devido às mudanças de temperatura. Com o tempo, esta expansão e contracção podem enfraquecer a rocha, fazendo com que ela eventualmente se separe do corpo principal da rocha.

A esfoliação é comum em rochas expostas a repetidos ciclos de aquecimento e resfriamento, como os encontrados em áreas montanhosas. Durante o dia, as rochas são aquecidas pelo sol. À noite, as temperaturas caem e as rochas esfriam. Essa expansão e contração repetidas podem eventualmente causar o rompimento da camada externa da rocha.