運用力學和物理學的原理研究巖石的力學和物理性質的學科。力學的分支。目的在於充分利用巖石的固有性質，解決和解釋生產建設中的實際問題。巖石力學同水利水電建設、礦山建設、煤炭開採、土木建築、鐵道交通以及滑坡和泥石流等自然災害的防治等有密切關係，它在地學領域中也佔有重要地位。
特點 巖石力學是應用性很強的學科。它的研究是與巖石本身的固有特性分不開的。在地球表面的巖石，基本上可分為三大類，，即火成巖、沉積巖、變質巖。它們形成的時期，最早可在幾十億年之前，在漫長的地質年代中，先後經歷瞭多次構造運動。因此，巖石與人工材料有很大不同。在成巖過程中，組成巖石的礦物顆粒在大小、物理力學性質和熱導率等方面都各不相同，因此在巖漿冷卻時，顆粒內部和邊界會產生微裂紋。另一方面，由於晶體相互間有摩擦阻力，變形受阻，引起應力積累，而形成封閉應力。在此後地質構造的長期作用下，巖石中又形成瞭各種斷裂，如裂隙和斷層。裂紋、斷裂等在外力作用下都具有隨時間而變化的力學性能，即流變性。地殼本身在動力作用下也按一定的速率不斷變化。此外，在構造運動，如板塊構造、板塊碰撞、火山運動、造山運動等的影響下，巖石內部還賦存有地應力，並包含著許多晶體間的滑動面、裂紋、節理、裂隙、層面、弱面、夾層和斷層等。因此，巖石是一種非均質、各向異性、非連續、而且內部存在應力的復合地質結構。在結構內部又包括許多力學性質不同的巖石單元，而每個單元本身也往往是非均質、各向異性和非連續的。由此可見，巖石的力學性質遠較其他材料復雜，任何巖石力學科學實驗、理論分析和計算都必須考慮這些特點。這就是巖石力學研究的基本出發點。
研究內容 主要有以下四個方面：
①巖石的本構關系。研究巖石在外力及其他物理因素（如壓力、溫度、濕度等）作用下的變形和破壞特性。主要是對巖石進行單軸、三軸、剪切、流變等領域試驗，並在試驗基礎上對巖石的彈性、塑性、流變、擴容以及強度等特性進行理論探討，確定巖石的應力–應變–溫度–時間之間的關系。其中，巖石的流變是研究的重點。
②地殼構造運動造成的巖石應力。研究在地幔熱對流和地殼構造運動、板塊碰撞等因素影響下，賦存於巖石內部的應力。主要方法是在現場運用鉆孔應力解除法和水壓致裂法等進行巖石應力測量以及對巖石應力來源、初始應力、二次應力、封閉應力等機理進行分析。
③巖石動力學。研究巖石在各種動載荷如爆破、爆炸、沖擊、地震、振動等作用下的基本力學性質，主要是用地球物理方法（如地震勘探）、動力三軸試驗、爆炸沖擊波試驗等技術對巖石的動力特性進行研究和分析以及對巖石的高壓流體狀態方程、固體狀態方程等動力性質進行分析。
④巖石滲透性。主要指研究巖石的滲水和滲油性能。重點是研究在室內外進行壓水、抽水等滲透試驗和地下水和油在巖石中的滲流規律、滲流控制、抽油等。
研究方法 巖石力學的研究方法主要是：科學實驗和理論分析。科學實驗包括室內試驗、野外試驗和原型觀測（監控）。室內試驗一般分為巖塊（又稱巖石材料，即不包括明顯不連續面的巖石單元）試驗和模型試驗（主要是地質力學模型試驗和大工程模擬試驗）。野外試驗和原型觀測是在天然條件下，研究包括有不連續面的巖體的性狀，它是巖石力學研究的重要手段，也是理論研究的主要依據。理論分析是對巖石的變形、強度、破壞準則及其在工程上的應用等課題進行探討。在這方面，長期以來沿用彈性理論、塑性理論和松散介質理論進行研究。由於巖石力學性質十分復雜，所以這些理論的適用范圍總是有限的。近年來，雖然發展瞭一些新的理論（如非連續介質理論），但都不夠成熟。20世紀60年代以來，數值分析方法和大型電子計算機的應用給巖石力學的發展創造瞭有利條件。用這種方法和計算設備可以考慮巖石的非均質性，各向異性，應力–應變的非線性和流變性，黏、彈、塑性等。但由於當前巖石力學的試驗方法較落後，還無法為計算提供準確的參數及合適的邊界條件，使計算技術的應用受到影響。
在研究中，一般應註意以下三個基本問題：①巖石是一種復雜的地質介質，研究工作都必須在地質分析，尤其是在巖體結構分析的基礎上進行。②研究巖石力學的主要目的是解決工程實際問題，由於在工程實踐中巖石力學涉及地球物理學、構造地質學、實驗技術、計算技術、施工技術等學科，因此有關學科的研究人員以及工程勘測設計、施工人員的密切合作至關重要。③巖石性質十分復雜，使用的理論和方法還不能完全描述自然條件，因此強調在現場對巖石的性狀進行原型觀測，並利用獲得的資料驗證或修改理論分析結果和設計方案。對工程實踐而言，巖體中的非連續面和軟弱夾層往往是控制巖體穩定的主導因素。它們的力學特性，特別是流變性及其對建築物的影響，日益受到重視。
發展概況 巖石力學的發展是與人類的生產活動緊密聯系的。在原始社會，人類就利用巖石制作工具和武器。後來逐漸學會在巖石中開采礦石，利用巖石作建築材料。但作為一門學科，巖石力學是近40年來才發展起來的。世界上建成的大壩高度已達300米，地下工程的開挖深度已超過3 000米，而且更巨大、更復雜的巖石工程日益增加，從而有力地促進巖石力學的發展。
中華人民共和國建立後不久就開始瞭巖石力學的研究工作。但系統、全面地發展，並把巖石力學作為一門學科進行研究是從1958年開始的，當年成立瞭三峽巖基組，開展大規模室內和室外科學實驗和理論分析工作，研制出一批儀器設備（如巖石靜力和動力三軸儀），培養出一批骨幹力量，為中國巖石力學的發展奠定瞭基礎。以後，成功地解決瞭長江葛洲壩、大冶露天鐵礦、長江三峽大壩等許多巨大工程中的巖石力學問題。在理論方面，中國學者把流變理論應用於巖石力學，並在三峽進行巖體流變試驗。後來又發展瞭巖石蠕變、應力松弛、擴容理論，提出瞭關於巖石應力的來源和釋放的新觀點。近年來為瞭開展對地殼和上地幔的研究（地球動力學的研究對象），中國科學院地球物理研究所研制成高溫高壓巖石三軸流變儀。
展望 巖石力學的發展，有如下值得註意的趨勢：①從建設的需要看，今後有大量工程要修建在軟弱巖石（包括膨脹巖石）之上或在這種巖石之中；對軟弱巖石力學，包括對流變性、復雜的本構方程（即應力–應變–時間關系）及相應的計算方法，地應力、地下水對軟巖力學性質的影響，軟弱巖石加固技術和理論等的研究，將日益顯示出重要性。②隨著地下空間的利用，地下電站（水電站、火電站、核電站）以及礦源和能源的開發和交通運輸等事業的發展，巖石力學的研究重點將日益轉向地下。因此，今後對與地下工程有關的巖石力學問題，如快速施工技術、巖爆、瓦斯爆炸、圍巖原型監控等將會給予更多的重視。③滑坡和泥石流是各國普遍發生的自然災害，為瞭能夠徹底防治這種災害，有必要加強流體和固體之間的耦合作用以及動力穩定性規律的研究。④以往巖石力學的研究對象主要是地殼上部的一個薄層。為瞭摸清地震機制、成礦規律、大地構造穩定性等問題以及滿足深部采礦和采油的需要，今後巖石力學將與地球動力學結合起來。地球動力學主要的研究對象是地殼和上地幔的運動規律，由於地殼構造運動經歷時間長，應變率低（約10−16/秒），而且隨深度的增加，圍壓越來越大，溫度越來越高，因此在研究中必須考慮時間因素和高溫高壓等特點。