L'esposizione agli agenti atmosferici di gelo-disgelo, noto anche come alterazione causata dal gelo, è causata dall'acqua che si insinua nelle crepe delle pareti rocciose, espandendosi mentre si ghiaccia e quindi andando più a fondo nella roccia quando si scioglie. Nel corso del tempo, questo processo può lavorare grossi pezzi di pietra staccati dalle pareti rocciose e inviare i detriti che cadono in discarica in grandi cumuli di ghiaione.
L'esposizione agli agenti atmosferici da gelo è più efficace in ambienti umidi in cui la temperatura di routine si aggira vicino al punto di congelamento dell'acqua. Un ambiente umido dà all'acqua liquida la possibilità di scendere a volte in fessure microscopiche e imperfezioni su una faccia di pietra. Un ambiente freddo favorisce la formazione di cristalli di ghiaccio che fanno pressione su tutti i lati della fessura e forzano il divario più largo. Se la temperatura tende a fluttuare sopra e sotto zero gradi Celsius, l'acqua ha la possibilità di ripetere il ciclo più volte, penetrando più in profondità con ogni ciclo di congelamento-scongelamento e allargando la fessura come un cuneo che viene spinto sempre più in profondità.
In contrasto con la pietra che è stata alterata dall'acqua corrente, la roccia esposta al gelo tipicamente si frantuma in frammenti taglienti e angolosi. A volte questi frammenti sono di dimensioni considerevoli e si infrangono ulteriormente quando cadono dalla roccia viva.
