岩石的物理力学性质主要由其组成成分和结构构造决定。岩石是由各种无机天然元素组合而成的固体矿物，形成单一或复合矿物构成的实体。岩石矿物中的原子、离子或分子，主要是离子质点，它们在空间中排列成规则的几何图形，形成晶体结构单元。非晶体结构中，质点的排列无规律，导致其物理力学性质与方向无关，为各向同性体。
岩石中的矿物元素通过质点间的吸引力和排斥力保持其形状和强度。当岩石受应力作用时，表现出弹性作用，但在一定范围外则显示非弹性塑性作用。根据李四光先生的观点，地质力学必须与分子间力场的研究紧密结合。
应力不仅影响颗粒间的相互作用，还影响到颗粒内部的分子和原子。离子之间的吸引力和排斥力表现为吸引力能场和排斥能场的相互作用。这种作用可用方程式表示，其中a、b是与离子间连续性键电子有关的常数，n经常大于m，以维持物质的平衡状态。
岩石中的矿物晶体，如NaCl、CaCO3等，由离子组成。离子可以是单个离子或复合离子，如碳酸根和硫酸根。这些离子之间的吸引力和排斥力是它们在空间中有序排列的基础。
矿物晶体的晶格结点上，正离子和负离子相间分布，形成具有电力偶的分子，产生范德华力。当岩石受力变形时，这些分子键可以产生电极化压电现象，这在石英中尤为明显。高压下，这种现象会产生较强的分子键联接作用。
单原子晶体如金刚石，其原子间的非极性联接使得原子间紧靠的程度大于离子键。多晶体岩石中的晶体在相互共生的情况下形成，其互作用力既有离子键又有极化条件的分子键。多晶体所形成的互作用力小于晶体内的互作用力，其弹性系数不是常量，受压缩力时增大，受拉伸力时减小。
岩石中的结晶水对晶体内键的强度有显著影响。水分子能分开晶格，键的强度减弱。硬石膏水化后强度降低，这反映了水分子对键强度的影响。
多晶体岩石中的晶体直接接触，其互作用力既有离子键又有极化条件的分子键。多晶体的弹性特性受接触面原子质点距离的影响。受压缩力时，弹性模量增大；受拉伸力时，弹性模量减小，这表明岩石质点连结的键能是非均一不平衡的，且具有软化特性。
岩石中的原子质点间的结合界面在受力时会发生位移，表现出不同的力学特性。质点间的界面因原子有效应力场势的球形特征而形成正弦曲线状坑洼。压剪时，剪力既要克服吸引力，也要克服从坑洼面抬升至突起高度的剪胀量。
从微观物理基础探讨岩石的力学特性，可以揭示正应力与反应力作用所反映的力学特性差异。宏观岩石力学特性研究仅关注正应力应变，无法涵盖反应力应变的特性。
通过研究岩石组成物质的原子质点间理论强度，可以发现理论强度与实际强度之间存在显著差异。这表明固体物质的颗粒越粗，存在的缺陷越多，其强度就越低。
岩石的脆性断裂有拉张断裂、压致张裂和剪切碎裂三种类型。抗剪强度是指沿岩石中某一较弱结构面发生滑移的最小剪应力。滑移面上原子力场势的坑洼高度会因所受应力状态的不同而变化。张剪时，剪切力要克服质点间的吸引力，滑移面的组成物质决定了摩擦系数。
现代摩擦理论认为，摩擦系数不是一个固定值。张剪时，仅克服质点间的吸引力，所以剪切时不会产生剪张能。但当张剪力方向与滑移面一致时，会产生咬合作用，摩擦是一混合过程，既要克服滑移面上质点间的吸引力，又要克服机械变形阻力。
从微观角度研究岩石的力学特性，有助于正确解释宏观岩石力学中的问题。这种研究不仅涉及传统的地质力学，还涉及量子力学的部分领域，为宏观岩石力学提供物理基础。
