Il gelo-disgelo è una forma di alterazione fisica o meccanica che induce stress sulle rocce quando l'acqua si infiltra ripetutamente in fessure, si blocca e si espande, causando la rottura della roccia. Questo tipo di alterazione è in gran parte guidato dall'intensità e dalla frequenza dei cicli di congelamento-scongelamento e dalle proprietà strutturali delle rocce soggette agli agenti atmosferici.
Quando l'acqua che si scioglie e la neve o la pioggia si intrappolano nell'articolazione o nella fessura di una roccia e la temperatura dell'aria circostante scende sotto i 32 gradi Fahrenheit, l'acqua si ghiaccia e si espande del 9-10%, esercitando una pressione sul roccia. Quando la temperatura dell'aria circostante sale sopra lo zero, il ghiaccio nella fessura si scioglie. Se continua così, la roccia alla fine si indebolisce e si frantuma in frammenti. Questi frammenti cadono ai piedi del pendio come ghiaione. Il gelo-disgelo si verifica principalmente nelle aree in cui le temperature oscillano intorno ai 32 gradi.
L'esposizione agli agenti atmosferici può anche essere causata da violenti cambiamenti di temperatura e dagli effetti di onde, pioggia e vento. Solitamente si svolge per un lungo periodo di tempo. Altre forme di esposizione agli agenti atmosferici includono: agenti atmosferici biologici, che si verificano quando piante e animali portano via le rocce, e agenti atmosferici chimici, che sono indotti da sostanze chimiche, come l'anidride carbonica presente nell'acqua piovana.