Les techniques semi-destructives telles que le grattage, le micro-forage et le micro-carottage font partie de cette méthodologie utilisée pour caractériser les pierres naturelles et les matériaux de construction.

La résistance, la densité, la porosité, le coefficient de capillarité, la perméabilité, le dureté, l'abrasivité, la résistance à l'usure, le coefficient de frottement sont les principales propriétés qui peuvent être déterminées.

D'autres méthodes de caractérisation de la résistance à l'impact et de résistance à la fatigue sont en cours de développement.

La méthodologie de caractérisation des géo-matériaux a déjà été développée initialement pour différentes applications en carrières de pierres ornementales ou de granulats, mais a aussi pu être utilisée pour des problématiques de grands travaux de génie civil ou de dragage. Le dernier transfert de technologie a permis d'appliquer les mêmes techniques pour des applications en restauration du Patrimoine.

Dans tous les cas d'étude, la matière disponible était en quantité limitée, provenait de grande profondeur, ou de contrées lointaines.