工程地質學是根據地質「資料」、「技術」及「原理」 ,研究自然界岩石、土壤及地下水,以確保影響工程結構物地下水資源開發之位置、規劃、設計、運轉與維護之地質因素得以適當的獲得認知與充份的獲得解釋,並使上述地質因素成為可利用之資料,以提供工程實務使用。
工程地質的四大要素包括: 1. 地質材料:岩石、土壤及水; 2. 地質構造:岩體(rock mass)及土體(soil mass)之幾何特性,如層面、節理、斷層及褶皺等; 3. 環境因素:地形、大地構造及大地應力、河谷解壓、地溫、地下水流及孔隙水壓、氣候、風力、波浪、河流侵蝕等; 4. 工程因素:開挖、填方、抽水、排水、擋土、噴漿、地錨、灌漿、施工機械及施工方法等。
四大要素前兩項,地質觀點較重視地質材料成因產狀礦物組成組構等,構造方面較重視構造之類別位態分布;工程觀點則較重視地質材料強度、變形性、透水性、韌度、密度、硬度、耐久性等,構造方面則是較重視不連續面組數、位態、延續性、間距、粗糙度、壁面強度、開口寬、填充物、滲水特性及岩塊大小等特徵,以推求不連續面及岩體強度、變形性及透水性等工程參數。
上述四大要素的第一項(地質材料)與第二項(地質構造)之結合,稱為土體或岩體;其加上第三項的環境因素,則合稱為地質狀況;而工程地質則必須同時將地質狀況與工程因素納入調查(工程地質調查又可稱為工址調查)、分析與評估(如節理分析、岩體分類、經驗規則、相似規則、區域位態規則)考量。
工程地質大量應用於水庫及大壩工程、橋梁隧道及地下結構工程、基礎及邊坡工程、鐵路及公路工程、社區開發及港灣建設、核能電廠工程及核能廢料地質處置地質災害地下水污染防治、衛生掩埋場的選址與構築、二氧化碳地質封存及地熱能源開發。