地应力主要包括岩石重量引起的应力和构造应力。后者主要产生于板块相对位移引起的全球构造应力和板块弯曲及地壳均衡引起的区域构造应力，以及过去构造运动残留下来而尚未完全松弛掉的残余应力。地应力还包括人为工程引起的应力变化，以及由温度引起的热应力和日月引力的潮汐力等。所以，测量地应力对研究板块运动、岩石圈变形、地壳稳定性、地震机理、油气开采、核废料储存等科学问题具有重要意义。

通过钻孔或取岩芯直接测量或间接换算地下某点的应力状态。其方式是通过观测岩体的裂隙几何形态、声波辐射、弹性和非弹性应变恢复，并结合岩石的抗拉强度、本构关系、破裂准则、松弛机理等而得到。

根据钻孔形成后应力集中自然导致的孔壁剪切破裂现象，或者以向钻孔中注入高压流体以张裂岩石、形成裂隙为手段来获取钻孔某个深度处的地应力状态。

在钻孔中密封段注入高压流体使孔壁产成裂缝，测量岩体响应的压力-时间曲线、流体诱发裂隙和原生裂隙的方向以及岩体的密度和抗拉强度，并推断地下应力状态。世界上最深的水压致裂测试是德国大陆深钻计划（Kontinentales Tiefborh programm der Bundesrepublik Deutschland; KTB）项目实施的，深度达9066米。

钻孔中压应力集中，形成剪切破裂，造成数厘米甚至数百米长的崩落；根据钻孔崩落的几何形状和岩体抗拉强度，结合岩石的破裂准则推算原地应力状态。

通过对岩芯变形的测量获取应力状态的测量方法。

先在岩体表面安装应变片记录初始状态，然后在岩面切出两个凹槽以解除岩体中的应力，再将液压枕等插入切槽中并向岩体加压，直到应变片恢复至初始状态，此时，所施加压强即为岩体中的地应力值。通过多个方向上应力值的测量可以求得该点的地应力状态。

原理是通过测定钻孔孔径变形求解岩体应力。在钻孔的孔底或孔壁上用套钻技术“分离”岩芯样品，即应力解除。在岩芯上安装应变计，根据应力解除前后测得的应变和岩石的本构关系来计算应力状态。测量过程为：打大孔至测点并磨平孔底；打同心小孔并安装孔径变形计探头；延伸大钻孔解除应力并测量孔径变形；取出岩芯测其弹性参数；计算岩体应力。

通过测量新鲜钻取且定向的岩芯的各向异性延时应变，并假设岩样松弛过程模型（如通用凯尔文模型或伯格斯模型等）计算应变松弛过程中主应变的相对应力大小，来估算原地应力场状态。

又叫凯瑟效应法，即利用固体介质当受应力超过所经历的最大应力时发射声波现象的方法。在实验室中对所采岩样展开单轴/三轴加载试验，通过记录岩样的声发射过程来推断采样点的应力状态。凯瑟效应与非弹性应变恢复密切相关，其背后的微观物理机制很复杂。利用其推算地应力有较高的技术要求，正处于发展阶段，还未成为独立可靠的地应力测量技术。

大范围地壳应力场可以综合利用定点应力测量结果、震源机制解、活动断裂、地震断层数据以及数值模拟结果给出。

关于中国大陆和全球构造应力场分布图，详见中国构造应力场图和世界应力图。

地震震源机制解结果可反映地震震源区附近的应力状态。根据大量的地震震源机制解结果（特别是主压应力轴），结合地震地质等其他方法，可近似代表区域现今构造应力场的基本概况。但是该法无法给出应力值大小。相对于钻孔等近地表地应力测量而言，该方法对于较深处的地应力研究是一个重要补充。

根据晚第四纪活动断裂断错底层时在断面上的擦痕方向和人工探槽开挖出露的古地震或历史地震断层几何形态来推断构造应力场的方向，为验证应力测量结果以及获取区域尺度应力场提供支撑。

地壳应力场与板块构造的驱动机理密切相关，为了获得一个地区应力状态的整体理解，可以通过数值模拟方法进行计算。通常把研究区域模型化，把地壳结构以及地质体的各向异性、地形、地热、构造环境等作为初始条件，考虑全球或区域板块运动的力学边界条件，数值模拟该区域的地应力场状态。该方法可以为解释基于钻孔或者岩芯测量得到的应力状态提供理论支撑。