太空风化包括陨石、微陨石的轰击，太阳风粒子的注入，太阳、银河宇宙射线的辐射以及周期性的加热作用等。在太阳系之中，太空风化作用主要发生在水星、月球、火星卫星以及小行星等无大气行星体表面。陨石、微陨石在轰击过程中，通过破碎、挖掘、熔融、胶结、蒸发、沉积等作用改变了月球等无大气行星体表层物质的厚度、体积密度、孔隙率、粒径以及成熟度等指标。太阳风、耀斑粒子、宇宙射线在辐射过程中，速度极高的载能粒子进入矿物晶体结构之中后，通过碰撞作用使晶格原子发生位移，产生大量的辐射径迹、晶格空位或溅射离子，进而使矿物结构发生损伤并最终完全非晶化，部分注入的离子会聚集在辐射损伤带中形成气泡结构或与矿物中的原子相结合形成新的产物，例如羟基。此外，剧烈的温差变化，也会使直接裸露的岩石因热胀冷缩发生物理风化而导致破碎。由于同为带电粒子且运动方向相反，太阳风与宇宙射线的通量此消彼长，距离太阳比较近的行星体，主要受太阳风辐射影响，例如水星；而在距离太阳比较远的行星体，则太阳风辐射的影响相对降低，而宇宙射线辐射的影响相对增加，例如冥王星。小行星带是陨石的主要源区，而彗星则是微陨石与宇宙尘的主要源区，并且，越靠近太阳则相对速度越快。因此，越靠近太阳则陨石、微陨石的轰击作用越猛烈。水星、月球、小行星表面的微陨石轰击速度分别约为70千米/秒、20千米/秒和5千米/秒。

太空风化的研究方法主要有地外样品分析、光谱数据分析以及模拟实验研究3种。

①样品分析。阿波罗月球样品、Itokawa小行星样品以及部分陨石样品分析获取了太空风化作用的直接证据，包括冲击变质特征、熔融胶结物、月壤颗粒边缘的辐射损伤径迹、非晶质环带以及其中的气泡结构、纳米级单质金属铁等。

②光谱数据分析。光谱的改造是太空风化作用的重要体现，具体表现为：光谱反射率的降低或升高，连续统斜率的升高或降低以及特征吸收峰的减弱。一方面，反射光谱特征的改变对月球等无大气行星体表层物质组成的识别和判断造成了重要影响；另一方面，通过分析反射光谱的改造特征，可以获取无大气行星体表层物质形成、演化过程的相关信息，例如月壤成熟度的改变、外源物质的引入、挥发分的丢失等。

③模拟试验研究。通过模拟实验定量研究太空风化作用与反射光谱特征之间的关系，是行之有效的手段。太空风化模拟实验主要包括超高速撞击实验、依托脉冲激光器模拟微陨石轰击作用以及依托离子注入机模拟太阳风辐射作用等手段。通过设计特定条件的模拟实验，获取相应的岩石、矿物的结构、成分、光谱特征参数，可以为定量反演无大气行星体表面所经受的天空风化作用结果提供实验依据。

太空风化是影响无大气行星体表层物质演化的关键因素，是形成月壤、小行星表壤的关键因素。陨石、微陨石的机械撞击导致岩石破碎，使其粒度不断减小，另一方面撞击导致的熔融作用又使月壤颗粒胶结在一起形成熔融胶结物，又使粒径不断增大，并随着月壤成熟度的增加最终达到动态平衡。陨石、微陨石的轰击引入大量的外源物质，造成表层物质成分的改造，例如碳质球粒陨石、宇宙尘的轰击过程中，会将水等挥发分带到月球，并在后期作用下，迁移到两极永久阴影区以水冰的形式保存下来。陨石、微陨石撞击引起的高温蒸发，使铁镁硅酸盐发生热分解，在硅酸盐蒸汽沉积过程中，铁元素被还原成纳米级粒径的单质金属铁颗粒保存在沉积物中，成为影响无大气行星体反射光谱遥感探测的关键因素之一。太阳风等高能粒子的注入使月壤中的矿物颗粒不断非晶化，大量的太阳风组分赋存在月壤颗粒的矿物晶格之中或聚集形成气泡，据此可分析表层物质的空间暴露历史并探讨氦三等稀有气体的赋存状态及储量。

依托中国嫦娥系列探月工程搭载的反射光谱仪对月壤开展了环绕及巡视探测，分析了月壤成熟度等指标。对阿波罗月壤颗粒、月球陨石、HED陨石等开展的冲击变质、非晶化过程、太阳风成因水、单质金属铁成因、光谱改造特征等方面的研究工作。依托脉冲激光器开展了微陨石轰击作用机理及效应的模拟实验研究，特别是单质金属铁的成因及对样品反射光谱特征的影响。依托离子注入机对太阳风辐射作用机理及效应开展了模拟实验研究，特别是矿物非晶化过程、水（羟基）的太阳风成因以及月壤中太阳风组分的赋存特征等内容。此外，从流体蚀变的角度研究了灶神星表面的非传统性太空风化作用等。