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岩体在天然状态下所具有的内在应力，在工程上通常称为初始应力（initial stress），地应力的名称有多种，在国际上还称为现场应力（in-situ stress）、天然应力（natural stress）、原岩应力（field stress ）和残余应力（residual stress）等。自然界中大的山崩，深切峡谷边坡的坍塌滑落，地震、火山爆发，以及地震引起的地表变形都是地应力变化的结果。在矿山和地下工程开挖和利用过程中，坚硬脆性岩区所出现的岩爆，在软弱岩层区常出现的鼓起和挤出，大型基坑开挖后出现的岩体位移，以及在钻探过程中所出现的岩饼和剥落现象都是地应力的作用。曾经还发现，即使在已脱离母岩的岩块中，也可能存在一定的内部应力。
引起岩体地应力的因素很复杂。其中包括：沉积自重作用、地质构造作用、变质作用、结晶作用、变温作用、放射性元素衰变作用、固结作用以及水解作用等，此外还有地球运动的作用。在这些因素中最主要的是自重作用和地质构造作用。同时，地应力还与岩体的性状，地表形态，内在裂隙的分布、方向和多少，岩石本身的性质（弹性、塑性），以及断层、褶皱等地质现象有密切关系。由于这些因素的影响，地应力在岩体中也不是均匀的，而是随着空间和时间而变化的。地应力场属于不稳定的应力场。
自重应力
假定岩体简化为均质半无限弹性体，忽略地质构造和地形变化对岩体初始应力的影响，自重应力引起的应力场随深度的变化如图1所示，其量值为
式中，γ为岩体的容重；H为距地表深度；λ为侧压系数。
图1 自重应力场的变化规律示意图σ′z—铅直应力；σx、σy—水平应力；H—距地表深度
图1 自重应力场的变化规律示意图
σ′z—铅直应力；σx、σy—水平应力；H—距地表深度
λ系数可根据半无限体侧向变形为零的条件求得
当埋深较大且超过一定深度时，岩体的自重应力超过岩石的弹性限度，岩体将处于塑性状态。在一般情况下，均质岩体由地表往下先是弹性区，再往下则是塑性区。在有构造作用的地区，情况则并非如此。
构造应力
由于地壳运动引起的岩体内的应力。在漫长的地质年代中，地壳始终在不断运动和变化。由于这种地质构造运动，使岩体受到很大的外力作用，并产生相当大的塑性变形，从而岩体内积存着应力，这种应力即为构造应力。在某些新的破坏性扰动下，或者经过长期地质过程，构造应力可能全部释放，也可能部分释放。部分释放后，构造应力就成为岩体残余应力。
图2 变形时的σ—ε图
图2 变形时的σ—ε图
图3 二滩水电站2号探硐实测最大主应力值及10号钻孔主应力分布Ⅰ—应力释放区；Ⅱ—应力集中区；Ⅲ—应力平稳区
图3 二滩水电站2号探硐实测最大主应力值及10号钻孔主应力分布
Ⅰ—应力释放区；Ⅱ—应力集中区；Ⅲ—应力平稳区
图4 背斜向斜对地应力的影响（a）背斜；（b）向斜实际地应力；与埋深一致的地应力
图4 背斜向斜对地应力的影响
（a）背斜；（b）向斜实际地应力；与埋深一致的地应力
图2中曲线（OA）表示初次加载时的应力—应变曲线，当σ达到与A点相应的数值，并在卸载时达到B点时，则面积（OAA′）等于全部消耗的能量，即
面积（AA′B）为卸载时能够从所消耗能量中恢复的储备能量，其值为
面积（OAB）为卸载后不能恢复的变形能。可见，岩体储存的能量通过弹性变形才能达到。岩体的弹性变形越大，储备的能量就越多。若应力达到强度极限，岩体破坏，这时岩体中除保存残余变形外，储存的能量将全部或部分消失，构造应力也将全部或部分消失。
热应力
岩层在不同部位受到不同程度的加热或冷却，由此而产生的岩层中的应力。例如，岩浆的冷却或早期被冰覆盖的岩石的升温等。在水利工程中所遇见的岩体热应力常常较小，一般可忽略不计。
一般高地应力地区，水平地应力分量大大超过其上覆盖层的岩柱重量。这种现象有随深度变化的趋势，达到一定的深度以后，水平应力开始小于铅直应力，这个转变点的深度（临界深度）在各地各不相同。通常将平均水平地应力（σx）与铅直地应力（σz）的比值称为侧压比（λ），其值随深度的增大而减小。对于不同地区，λ值各不相同，但其变化范围基本上介于下列不等式所限定的范围之内
式中，y为实测应力的深度，m。
地面地形是影响地应力的因素之一，在河谷地区，两岸大主应力方向与谷坡平行，谷底的大主应力方向趋于水平。图3是中国四川省二滩水电站河谷山体内大主应力实测的结果。河谷地区的应力大小分为3个地带，地带Ⅰ的铅直应力小于或接近于岩体的自重应力，为应力释放区；地带Ⅱ的实测铅直应力相当于自重应力的3～10倍，为应力集中区；地带Ⅲ不受河谷影响，为应力平稳区。
地质构造对地应力有显著影响。在背斜构造中，背部的地应力一般比埋深所决定的应力要小，而在两侧部分则相反，会出现较大的地应力。在向斜构造中，中央部分存在着比埋深大一些的地应力，两侧部分则较小（图4）。楔形地块中的地应力小于埋深所决定的应力，在倒楔形地块中却会产生比埋深所决定的应力更大的地应力。实测结果还表明，靠近断层的地应力受到应力解除，其数值较外围要小。
地应力的量测，参见地应力测量。必要时可采用直观估计和理论计算方法。理论计算常根据实测应力或位移进行反推。
在高应力区进行工程设计时，应根据具体情况采取相应措施，以避免因地应力过大而导致工程破坏。常用方法有：①根据侧压力系数的不同，对不同的可能破坏位置采取加强措施。②调整洞轴方向以适应最大水平主应力。③对于最大水平地应力与单轴抗压强度之比值大于3～6、易于产生岩爆的地区，采取恰当的施工措施加以防止。