| Клас | Група | Назва |
| Густинні | Гравітаційні | Питома вага |
| Об’ємна вага | ||
| Структурні | Питома маса | |
| Густина | ||
| Пористість загальна | ||
| Пористість відкрита | ||
| Механічні | Міцнісні | Тимчасовий опір на одновісний стиск |
| Тимчасовий опір на одновісний розтяг | ||
| Зчеплення | ||
| Кут внутрішнього тертя | ||
| Деформаційні | Модуль пружності | |
| Коефіцієнт поперечних деформацій | ||
| Модуль зсуву | ||
| Акустичні | Акустична жорсткість | |
| Швидкість поздовжньої хвилі в масиві | ||
| Коефіцієнт поглинання | ||
| Реологічні | Параметри повзучості | |
| Теплові | Властивості стану | Теплопровідність |
| Температуропроводність | ||
| Питома теплоємність | ||
| Температурний коефіцієнт лінійного розширення | ||
| Електромагнітні | Електричні | Об’ємний питомий електричний опір |
| Діелектрична проникність | ||
| Тангенс кута електричного опору | ||
| Електрична міцність | ||
| Магнітні | Магнітна сприйнятливість | |
| Магнітна проникність | ||
| Залишкова намагніченість | ||
| Коерцитивна сила | ||
| Радіаційні | Природна радіоактивність | |
| Лінійний коефіцієнт поглинання гама-випромінювання | ||
| Ефективний переріз поглинання нейтронів | ||
| Ефективний переріз розсіювання нейтронів |
Об’ємна маса (густина)гірської породи визначається як маса одиниці її об’єму.
Найбільшу густину мають масивно-кристалічні вивержені породи, найменшу – осадові і деякі ефузивні (вулканічні туфи, пемзи). В цілому густина гірських порі змінюється в межах 2350–7600 кг/м3.
Під пористістю гірської породи розуміють сумарний відносний об’єм наявних в ній пустот (пор). Сумарний відносний об’єм відкритих (з’єднаних між собою) пор характеризує відкриту пористість гірської породи. Сумарний відносний об’єм закритих (замкнутих) пустот називають закритою або ізольованою пористістю. Пористість, якою визначається рух в породі рідин і газів, називають ефективною пористістю. Загальна або абсолютна пористість визначається сукупністю відкритих і закритих пор. За розміром пори розділюють на три класи: надкапілярні (>0,1 мм), капілярні (0,0002–0,1 мм), субкапілярні (<0,0002 мм).
Пористість визначають у процентах, відносячи об’єм пор V до загального об’єму породи. Пористість гірських порід змінюється в широких межах, від часток процента до 90 %і більше. Розрізняють породи з пористістю низькою (< 5%), зниженою (5–10 %), середньою (10–15 %), підвищеною (15–20 %) і високою (>20 %).
Механічні властивості характеризують поведінку гірських порід в різних механічних силових полях. Їх поділяють на ряд груп:
а) міцнісні;
б) деформаційні;
в) акустичні;
г) реологічні;
д) енергетичні.
Міцність – це здатність порід чинити опір руйнуванню під дією прикладених механічних напружень. Вона характеризується межею міцності при стиску і розтягу, зчепленням і кутом внутрішнього тертя.
Межа міцності – це напруження, при якому зразок руйнується. Межа міцності при одноосьовому стиску зразків гірських порід, або коротше міцність на стиск найуживаніша характеристика міцності порід. Її найбільші значення для порід досягають 500 МПа (найміцнішими є базальти і кварцити), мінімальні значення вимірюються одиницями і навіть десятими частками МПа (мергель, гіпс, кам’яна сіль, насичена водою). Залежно від складу і структури порід навіть однієї петрографічної назви міцність на стиск може змінюватись у широких межах. Так, показник sст для різних базальтів змінюється в діапазоні (30–500) МПа, гранітів (37–380) МПа . Зазвичай міцність порід на стиск тим більша, чим більша їх густина.
Міцність на розтяг гірських порід значно менша за міцність на стиск. Це одна із найхарактерніших особливостей гірських порід, яка визначає їх поведінку під дією сил.
Міцність на зріз (зсув) характеризуються двома функціонально пов’язаними параметрами: зчепленням і кутом внутрішнього тертя породи.
Зчеплення характеризує граничний опір зрізу по площадці, на якій немає нормального тиску, тобто немає опору зрізним зусиллям за рахунок внутрішнього тертя.
Кут внутрішнього тертя або коефіцієнт внутрішнього тертя характеризує інтенсивність збільшення зрізних зусиль із збільшенням нормальних напружень, тобто є коефіцієнтом пропорційності між приростом дотичних і нормальних напружень при зрізі.
Пружні властивості гірських порід характеризуються модулем пружності при одноосьовому напруженому стані, модулем зсуву, модулем об’ємної пружності і коефіцієнтом поперечних деформацій.
Модуль пружності– це відношення нормальних напружень sn до відносної лінійної деформації зразка в напрямі дії прикладеного навантаження.
Відносний зсув ще інколи називають кутовою деформацією. Він характеризує зміну форми тіла, що деформується.
Об’ємний модуль пружності К, або модуль усестороннього стиску – це відношення рівномірного усестороннього напруження до відносної пружної зміни об’єму зразка.
Коефіцієнт поперечних деформацій або коефіцієнт Пуассона є мірою пропорційності між відносними деформаціями в напрямку, перпендикулярному до вектора прикладеного навантаження і паралельному йому:
До деякої величини напруження, яку називають межею пружності породи, залишкові напруження при короткочасному навантаженні в ній практично не проявляються; деформації мають чисто пружний характер і при знятті навантаження зникають. Якщо ж значення напружень більші за межу пружності, то разом з пружними деформаціями виникають і пластичні, котрі зберігаються і після розвантаження породи.
Пластичні властивості можна охарактеризувати коефіцієнтом пластичності, який є відношенням роботи, витраченої на руйнування певного об’єму реальної гірської породи до роботи, потрібної для руйнування такого ж об’єму породи, з тим же значенням межі міцності при стиску при умові ідеальної пружності породи.
Повзучість – повільне наростання пластичних деформацій – проявляється і при напруженнях, менших за межу пружності, але при достатньо тривалій дії навантажень.
Специфічною характеристикою, котра часто використовується в механіці гірських порід є розпушуваність – здатність гірської породи займати в розпушеному стані більший об’єм порівняно з тим, який вона займала в масиві.
Акустичні властивості визначають умови розповсюдження в гірських породах пружних коливань. Вони характеризуються швидкістю розповсюдження пружних хвиль, акустичним опором і коефіцієнтом поглинання.
Серед різних пружних коливань в твердих тілах найбільший інтерес становлять поздовжні, поперечні і поверхневі (релеєвські) хвилі. В поздовжніх хвилях напрям коливання частинок породи співпадає з напрямом розповсюдження хвилі; в поперечних напрям коливання частин перпендикулярний до напряму розповсюдження хвилі. Поверхневі хвилі – це коливання поверхні середовища (поверхні зразка гірської породи).