从力学性质来说，物质在固体状态时，同时具有抵抗体变（体积应变）和形变（剪应变）的能力，因此固体物质在力的作用下，内部可以同时存在球应力张量和偏应力张最状态。理想液体只具有抵抗体变的能力，而没有抵抗形变的能力，粘滞液体也只有在形变运动过程中才产生与剪应变速率相当的剪应力。物质从固体状态转化为液体状态的液化现象，从力学观点看，可以说是它的抗剪强度在某种条件下趋于捎失的过程。对于砂土，它的抗剪强度主要依靠固体颗粒间的摩擦阻力。如果砂土中颗粒间存在摩擦阻力，砂土呈固体状态，如果砂土颗粒间的接触压力等于或趋近于零，摩擦阻力也等于或接近于零，砂土就呈液体状态。
砂土的抗剪强度ts一般用下式表示：
或
式中σ’和σ分别为有效法向应力和总法向应力；φ’为有效应力内摩擦角；u为孔隙压力。如果条件改变，使σ’或σ-u等于或趋近于零，也会使ts降低，以致砂土颗粒丧失粒间接触压力和摩擦力而造成液化。
渗透水流和振动往往是砂土丧失摩擦力的主要原因。如在地震作用下，饱和松砂有被振密的趋势，孔隙水压力增高，当孔隙水压力一旦超过上覆重量，砂粒便不再互相接触，开始随水流而翻滚，即发生液化。如果外界条件改变，砂土颗粒之间的有效法向应力等于零或接近于零，干砂也会液化（如干砂可从漏斗中流出）。
饱和的疏松粉、细砂土体在振动作用下有颗粒移动和变密的趋势，对应力的承受由砂土骨架转向水，由于粉、细砂土的渗透性不良，孔隙水压力急剧上升。当达到总应力值时，有效正应力下降到0,颗粒悬浮在水中，砂土体即发生振动液化，完全丧失强度和承载能力。砂土发生液化后，在超孔隙水压力作用下，孔隙水自下向上运动。如果砂土层上部无渗透性更弱的盖层，地下水即大面积地漫溢于地表；如果砂土层上有渗透性更弱的粘性土覆盖，当超孔隙水压力超过盖层强度，则地下水携带砂粒冲破盖层或沿盖层已有裂缝喷出地表，即产生所谓的“喷水冒砂”现象。地基砂土液化可导致建筑物大量沉陷或不均匀沉陷，甚至倾倒，造成极大危害。地震、爆破、机械振动等均能引起砂土液化，其中尤以地震为广，危害最大。
