Geotechniniais bandymais analizuojamos įvairios dirvožemio savybės, įskaitant tankį, drenažo pajėgumą, drėgmę ir dalelių kiekį. Dirvožemį paprastai sudaro nešvarumai, mineralai ir uolienos, taip pat vanduo ir oras. Kai kuriose vietose yra dirvožemio, kuriame yra molio ar smėlio. Aplinkos inžinerijos tarnybos prieš pradedant statybas įvertina konkrečios aikštelės grunto sudėtį, kuri lemia grunto būklę įvairiomis aplinkybėmis. Aplinkos ir oro sąlygos, galinčios sukelti dirvožemio išsiplėtimą ir susitraukimą arba žemės poslinkį, yra keletas veiksnių, kuriuos analizuoja geotechninis bandymas.
Prieš išleisdami milijonus dolerių ir šimtus darbo valandų statydami konstrukciją, žemės savininkai turi žinoti, ar žemė gali išlaikyti siūlomą pastatą. Minkštas, oru užpildytas gruntas gali sukelti daugiau konstrukcijų nusėdimo, nei norima, ir sukelti priešlaikinį pastato įtrūkimą. Teritorijose, kuriose lyja, o po to seka intensyvus karščio periodai, dirvožemis gali judėti, o tai gali sugadinti pastato pamatą. Kurdami kliūtis ar sienas palei vandens telkinį, inžinieriai reikalauja atlikti daugybę vertinimų, kurie nustatytų, kokios konstrukcijos gali užkirsti kelią nuošliaužoms, dirvožemio erozijai ar šlaitų nestabilumui.
Geologijos inžinierius ne tik atlieka matomo viršutinio dirvožemio sluoksnio tyrimus, bet ir analizuoja sluoksnius žemiau žemės lygio, imdamas gręžinių mėginius ir kasdamas duobes ar tranšėjas. Technikai gali atlikti kai kuriuos bandymus vietoje, o kiti reikalauja laboratorinio įvertinimo. Geotechninis bandymas, vadinamas sieto analize, tiria įvairių dalelių dydį ir skaičių dirvožemyje. Atliekant hidrometro analizę nustatomas per mažas dumblo dalelių kiekis, kad būtų galima atlikti sieto tyrimą. Šie bandymai gali suteikti informacijos apie bendrą dirvožemio klasifikaciją arba būti naudojami nustatant, ar dirvožemio sudėtis tinkama naudoti betono maišymui.
Daugelis bandymų nustato drėgmės kiekį ir drėgmės poveikį dirvožemiui. Skysčio ribinio geotechninio bandymo metu analizuojamas drėgmės kiekis, kurio reikia, kad dirvožemis taptų skystas, o tiesinio susitraukimo bandymu nustatomas susitraukimo drėgnoje žemėje kiekis po ekstremalių džiūvimo sąlygų. Hidraulinio laidumo bandymas įvertina vandens srautą molio ir smėlio dirvožemiuose, kad būtų galima numatyti žemės nusėdimą ir galimą jo poveikį konstrukcijoms. Drėgmės kiekis molinguose dirvožemiuose keičiant pusiau kietą į plastikinį nustatomas plastiko ribiniu bandymu.
Kai kurie bandymai įvertina bendrą žemės stiprumą. Pavyzdžiui, atliekant tankinimo geotechninį bandymą, įvertinamas sutankinto grunto tankis ir drėgmės kiekis, siekiant nustatyti, ar vieta gali tinkamai atlaikyti sunkias konstrukcijas. Kalifornijos guolio santykio bandymas analizuoja dirvožemio tankį ir sutankinimą, naudojant skvarbius instrumentus, kurie taiko įvairaus dydžio tiesioginę jėgą. Šlyties bandymas įvertina smėlio turinčio grunto stiprumą, kur rangovai gali statyti pylimus arba atramines sienas.