Les sols et les roches ont en commun de nombreuses caractéristiques physiques : ce sont des matériaux fortement hétérogènes, à base granulaire naturelle. Cela leur confère certaines caractéristiques rhéologiques qui les distinguent d'autres matériaux solides : ils ont un caractère fortement non linéaire, leur comportement à la rupture dépend de la contrainte moyenne et leur cisaillement induit des variations de volume, souvent de dilatance, qui confère un caractère non associé des déformations plastiques. Ces matériaux, sols et roches, peuvent être étudiés à différentes échelles. À l'échelle du grain ou de quelques grains (du mm au cm), on s'intéresse aux phénomènes discrets qui régissent les interactions que l'on s'attache à décrire par des modèles micromécaniques ou que l'on cherche à caractériser pour mieux appréhender le comportement à une échelle plus grande, en général celle de l'échantillon : c'est le passage du milieu discontinu au milieu continu équivalent. La taille de ce dernier est variable : elle doit être suffisamment grande (typiquement du cm au dm) vis-à-vis de celles des discontinuités de la matière pour être représentative d'un milieu continu équivalent si l'on cherche à modéliser son comportement avec les outils de la mécanique des milieux continus qui, dans ses équations de base, ignore la notion d'échelle. C'est à cette échelle que l'on s'est volontairement placé dans cet ouvrage.