Химическое выветривание оказывает наибольшее влияние на распределение урана в осадочных породах. Эти процессы связаны с изменением валентного состояния урана под воздействием кислородосодержащих вод. Так как эти воды могут иметь потенциал до 600 мВ, они легко переводят четырехвалентный уран в легко растворимый шестивалентный. Для урана и других элементов выделен ряд геохимических барьеров - участков резкого изменения миграционной способности, окислительный, восстановительный сероводородный, восстановительный гелеевый, щелочной, кислый, испарительный, сорбционный. Как установлено в поверхностных водах уран переходит из-за наличия кислорода в шестивалентную форму которая легко переносится водными потоками. Для осаждения урана необходима востановительная среда которая характерна для придонных частей океанов или достаточно больших глубин. На границе где окислительная обстановка сменяется восстановительной получается геохимический барьер вдоль которого начинается осаждение четырехвалентного урана. Существенную роль в накоплении урана играют процессы адсорбции оторыесвязывают ион UO2+2.