Материал помещают между двумя жестким концами внутри камеры давления. При трехосных испытаниях грунта верхняя пластина может передвигаться вертикально и прикладывать вертикальные напряжения к образцу. Осевая деформация, напряжение грунта контролируется через перемещение подобной вертикальной оси. Помимо этого, ограничивающее давление контролируется давлением воды, окружающей материал в камере давления. Изменение объёма образца рассчитывается в том числе с помощью измерения объёма движущейся воды.
В зависимости от сочетаний условий нагрузки и дренажа могут выполняться три таких типа трехосных испытаний:
- консолидированное — осушенное (CD);
- консолидированное — неподготовленное (CU);
- неконсолидированное — нетренированное (UU).
Когда выбирается метод трехосного сжатия грунтов и проводится испытание грунтов на сжатие, в стабилометре, как правило, измеряют четыре главные величины: осевую нагрузку, деформируемость радиальную, давление боковое и поровое.
Данные трехосных испытаний на сжатие обычно включают в себя эволюцию объемной и осевой деформации, девиаторное и изотропное напряжение, изменение порового давления. Соответственно результатам подобных исследований можно вывести параметры прочности на сдвиг, то есть угол трения, когезию, угол дилатансии и другие зависимые параметры.