W architekturze, szczególnie w elewacjach zewnętrznych, duże znaczenie ma nie tylko faktura, ale również sposób patynowania się skał. Patyną określa się naturalną warstwę ochronną tworzącą się na powierzchni kamienia. Tworzenie się patyny jest wynikiem działania czynników atmosferycznych. Szybko i wyraźnie patynują się wapienie i piaskowce. Np. patyna na porowatych wapieniach pińczowskich, stanowiących elewację zewnętrzną Domu Arianów w Pińczowie, zawiera kryształki gipsu, węglanu wapnia, cząsteczki sadzy i smoły i sporadyczne ziarna kwarcu. Miejscami występują drobne kryształki chlorków i nacieki żalaziste. Grubość warstewki patyny wynosi około 1 mm. Najintensywniej rozwinięta jest na mutrach zachodnich, bardziej narażonych na działanie wiatru i deszczu.

Na piaskowcach o lepiszczu krzemionkowym z fasady Teatru Wielkiego w Warszawie w warstewce patyny wyróżnić można trzy strefy, które poważnie osłabiają spoistość piaskowców. W piaskowcach o lepiszczu wapnistym tworzy się patyna, która po pewnym czasie odpada w postaci łusek (sikała łuszczy się). Patyna nie ma nic wspólnego z zabrudzeniem powierzchni, osadzającymi się na niej cząsteczkami sadzy, smoły i kurzu, zależy ona bowiem od zawartości w kamieniu pewnych składników, które warunkują jej powstanie.

Salamanka w Hiszpanii, nazywana Ciuda dorada (złote miasto), nazwę swoją zawdzięcza złocistej barwie patyny, jaka powstała na zabytkowych budowlach tego miasta. Są to budowle wykonane z piaskowca, pochodzącego z kamieniołomu Villamayor. Uzyskanie złocistej patyny nie jest związane z przejściem tlenku żelaza w żółty wodorotlenek żelaza. Złocista barwa tej patyny powstała na skutek fizykochemicznych przemian (starzenia się) tlenku żelazowego i stopnia jego rozdrobnienia.

Wapienie płytowe ze Złotego Potoku z okolic Olsztyna koło Częstochowy przyjmują paltynę hiałą. Stanowią one elewację Belwederu w Warszawie. Niekorzystnym zjawiskiem jest występowanie w tych skałach buł krzemiennych, które utrudniają przecinanie bloków na płyty oraz powodują pękanie płyt pod wpływem czynników atmosferycznych.

Powstanie białej patyny na wapieniach zbitych jest związane z rozpuszczaniem węglanu wapnia w wodzie zakwaszonej C02, a następnie osadzaniem go na powierzchni w formie drobnych agregatów. Na biało patynują się wapienie jurajskie z okolic Krakowa, wykorzystywane w elewacjach domów Krakowa, np. kościoła św. Krzyża.

Ze względu na patynę polerowane wapienie kieleckie („marmury”) nie mogą być używane do wykładzin zewnętrznych, gdyż łatwo tracą połysk i szarzeją. Czarne marmury dębnickie również przyjmują odcienie szare. Czarna patyna na piaskowcach i wapieniach porowatych, np. na wapieniu pińczowskim, pochodzi najczęściej od zabrudzenia cząsteczkami smoły i sadzy. Przykładów patynowania się skał można by podawać wiele. Niemal w każdej miejscowości, gdzie istnieją starsze budowle z kamienia, są na to dowody. Na podstawie zachowania się kamieni znajdujących się w starych zabytkowych budowlach wykonuje się dokumentację historyczną łomów, np. zabudowania kościelne w Szydłowcu wykonane z miejscowego kamienia stoją kilkaset lat.

Ważnym czynnikiem przy użytkowaniu kamieni rzeźbiarskich i architektonicznych jest rodzaj obróbki powierzchni i sposób ich użytkowania, np. wapienie jurajskie okolic Krakowa powinny być użytkowane tylko w grubych blokach, a granity strzegomskie — w grubych blokach i cienkich płytach. Kamień pińczowski — w bloku może trwać wieki, natomiast w formie rzeźby szybko ulega zniszczeniu. Świadczą o tym zwietrzałe 

figury Dwunastu Apostołów usunięte sprzed kościoła św. Piotra i Pawła na ulicy Grodzkiej w Krakowie.

Niszczenie kamienia spowodowane jest wieloma przyczynami. Jedną z nich jest działanie wody infiltrującej z podłoża, powodującej powstanie czarnego pasa, często z wykwitami lub obwódką występującą w najwyższej części pasa zniszczeń. W pasie zniszczonym powierzchnia kamienia jest pokryta twardą warstwą patyny, która miejscami odstaje warstwami grubości 1—2 cm, a często nawet i grubszymi.Zniszczenie może przybierać formę narośli tworzących rodzaj raka na często zupełnie nietkniętych powierzchniach wapienia. Czarna narośl przylega ściśle do powierzchni kamienia, lecz nie drąży go w głąb. Występuje w postaci cienkich łusek lub kłaczków uformowanych wyłącznie z gipsu.Bardzo często obserwuje się uszkodzenie kamienia przylegającego do spoin, objawiające się w formie odrywania płatów lub fragmentów kamienia, albo powstawanie ubytków wokół spoin.

Aby utrzymać kamień zastosowany w rzeźbie i architekturze oraz budownictwie monumentalnym w świeżości i odpowiedniej estetyce, trzeba o niego dbać, a więc konserwować go. Dotyczy to przede wszystkim tych skał ozdobnych, które wykazują małą odporność na działanie czynników klimatycznych, a więc wapieni i piaskowców. Przykładem ujemnych skutków oddziaływania czynników klimatycznych na piaskowce jest osypywanie się piaskowców karpackich, znajdujących się w przekopie ulicy Dubicz w Krakowie, wybudowanym w latach 1860—1890, oraz muru katedry na Wawelu koło wejścia.

Czy można oznaczyć wiek minerału i skały? Okazuje się, że tak. Istnieje pojęcie wieku względnego i bezwzględnego. Pod pojęciem wieku względnego rozumiemy wiek badanej skały względem innej, występującej w sąsiedztwie, np. w kompleksie skał osadowych nienaruszonych warstwy niżej leżące są starsze od warstw leżących wyżej, podobnie intruzje magmowe są młodsze od skał, które przebijają. Określanie wieku względnego najlepiej obrazuje badanie iłów wstęgowanych, tzw. iłów warwowych, występujących w Polsce północnej. Są to osady jezior, które występowały u podnóża wielkiego lądolodu, pokrywającego około dwadzieścia tysięcy lat temu kraje północnej Europy. Iły te charakteryzują się następującymi po sobie warstewkami. Składające się z drobniutkich ziarenek ciemniejsze warstewki powstawały w zimie, kiedy rzeki znoszące do jezior materiał skalny miały mniejszą siłę, natomiast warstewki jaśniejsze z grubszego materiału osadzały się w lecie, kiedy rzeki miały większą moc. Warstewki te można policzyć d tym sposobem określić wiek osadu.

Wiek bezwzględny (absolutny) określa się liczbą lat (tysiące, miliony), które upłynęły od powstania badanej, skały do czasów współczesnych. Tu pomocne są bardzo pierwiastki promieniotwórcze, występujące w skałach. Do badania wieku bezwzględnego wykorzystuje się zjawisko rozpadu pierwiastków promieniotwórczych, które jest ściśle określone w czasie. Obliczając ilość pierwiastków powstałych podczas rozpadu promieniotwórczego można określić, ile czasu upłynęło od powstania skały. 

Obróbka kamieni obejmuje czynności związane ze sposobami nadania minerałom i skałom określonych kształtów i zewnętrznego wyglądu powierzchni przy użyciu narzędzi ręcznych lub mechanicznych. Naturalne cechy minerałów: silny połysk i żywy ogień, zostają wskutek obróbki jeszcze bardziej wyeksponowane. Niektóre piękne minerały, jak nefryt, agat, a nawet diamenty, znalezione w postaci otoczonych okruchów niewiele się różnią od minerałów pospolitych. Dopiero oszlifowanie i wypolerowanie powierzchni nadaje im swoiste piękno, ujawniające barwę, blask i desenie.

Opanowanie metod obróbki kamieni jubilerskich i przeznaczonych do produkcji wyrobów artystycznych nie było łatwe i trwało dość długo. Początkowo obróbka kamieni odbywała się dość prymitywnie. Zajmowali się nią już Babilończycy, starożytni Rzymianie i Chińczycy. W Europie rozwinęła się dopiero w wiekach średnich. Zajmujący się tym rzemiosłem ludzie pilnie strzegli tajemnic swojego zawodu. Niezbędna przy tym była wnikliwa obserwacja i zgłębienie tajemnic budowy kryształów i ich cech zewnętrznych. Słynne ośrodki szlifierskie powstały m. in. w Antwerpii i Amsterdamie.

Podstawowymi urządzeniami stosowanymi przy obróbce kamieni ozdobnych są maszyny do cięcia i przyrządy do szlifowania. Najważniejszym elementem maszyny do cięcia minerałów jest tarcza metalowa z osadzonymi na jej obwodzie diamentami. Popularnie urządzenia te nazywane są piłami do cięcia kamieni. Wyposażone są one w uchwyty (szczęki) unieruchomiające minerał oraz ustawiające go w dowolnym położeniu. Przy przecinaniu minerałów można nie tylko zmniejszać większe fragmenty, ale również nadawać im odpowiednie kształty. Dalsza obróbka — szlifowanie kamieni jubilerskich, odbywa się na szlifierkach. Może się ono odbywać mechanicznie lub ręcznie. Najczęściej końcowa faza szlif jest wykonywana ręcznie, gdyż zapewnia to większą precyzyjność kształtów. Do szlifowania minerałów używa się specjalnych proszków szlifierskich — karbo rundowych, korundowych, diamentowych i innych o odpowiedniej granulacji. W nowych urządzeniach zamiast proszków szlifierskich do szlifowania używa się tarcz, o odpowiednich twardościach, np. teraz karborundowych. Tarcze te mają średnice 30—60 cm. Przy stosowaniu proszków używa się tarcz poziomych, wykonanych z metalu (brązu, ołowiu lub cyny). Szlifowanie kamienia musi poprzedzać dokładna jego obserwacja. Chodzi o to, aby w czasie szlifowania jak najmniej uronić z jego masy. Odnosi się to szczególnie do kamieni drogocennych.

Po oszlifowaniu kamienie poleruje się za pomocą najdelikatniejszego proszku diamentowego lub innego w zależności od rodzaju kamienia. Czynność ta wymaga dużej ostrożności i może ją wykonywać tylko doświadczony szlifierz. Do polerowania używa się tarcz drewnianych,, skórzanych, filcowych lub korbowych.

Do rzeźbienia powierzchni i przewiercania minerałów i skał stosuje się obecnie tokarki i wiertarki, w których wiertła wykonane są z materiałów twardszych od obrabianego kamienia.

Kamieniom jubilerskim i przeznaczanym do wyrobów rzemiosła artystycznego można nadawać różne kształty. Mogą to być obłe szlify kaboszonowe, płasko płaszczyznowe, fasetkowe i in. Obróbka kamieni ozdobnych przeznaczonych do produkcji galanterii kamiennej jest mniej precyzyjna niż. obróbka jubilerska, natomiast jest bardziej, pod względem doboru metod, zróżnicowana. Innej obróbki wymagają skały twarde, jak granity, sjenity, marmury itp., innej zaś kamienie miękkie: gagat, węgle kennelskie alabaster czy sól kuchenna (halit), z których produkuje się przyciski, popielniczki, figurki itp. Przy obróbce twardych w większym stopniu korzysta się z urządzeń mechanicznych. Natomiast produkcja galanterii kamiennej z surowców miękkich często odbywa się ręcznie.

Obróbka jest najtrudniejsza wtedy, gdy skała składa się z twardych i silnie ze sobą spojonych minerałów. Takimi skałami są kwarcyty, bazalty, sjenity, dioryty. Najłatwiejsza jest obróbka alabastru, marmuru, świeżo wydobytego serpentynitu, niektórych piaskowców i wapieni. Ze skał polskich szczególną łatwością obróbki odznacza się wapień pińczawski. Łatwo dają się obrabiać piaskowe o spoiwie ilastym, gdyż przy piłowaniu ziarna piasku nie zostają przecięte, lecz odrywają się. Piaskowiec szydłowiecki w stanie wilgotnym jest bardzo miękki, a po wysuszeniu twardnieje, co sprawia, że po wydobyciu stanowi bardzo podatny materiał rzeźbiarski.

Obróbka skał silnie porowatych, np. tufów wapiennych i słabo spojonych piaskowców, wymaga szczególnej ostrożności, a niekiedy w ogóle jest niemożliwa, gdyż skała może kruszyć się pod najlżejszym naciskiem piły lub innych narzędzi. Niektóre odmiany ozdobnych wapieni muszą być bardzo ostrożnie obrabiane, gdyż zdarza się, że pęka prawie gotowa płyta. To samo można powiedzieć o niektórych granitach. Przyczyny tego zjawiska nie są dotychczas wyjaśnione.

Oprócz znajomości ogólnych technicznych właściwości skał konieczne jest doświadczenie, które zdobywa się dopiero w praktyce kamieniarskiej, poznając swoiste własności obrabianych skał danego złoża.

Jeżeli skała miękka zawiera żyły, gniazda, porwaki i inne elementy materiału twardszego, obróbka może być utrudniona ze względu na różny opór, na jaki natrafiają narzędzia.

Kamienie ozdobne przeznaczone do celów rzeźbiarskich i wyposażenia obiektów architektonicznych muszą dostarczone w formie dużych elementów. Przemysł tnieniarski, produkujący takie materiały, musi więc życie przygotować surowiec kamienny. Pod względem kształtu i wyglądu zewnętrznego wyróżnia się następujące rodzaje bloków kamiennych:

—nieregularne — nieforemne odłamki o dowolnie krzywych i nierównych powierzchniach,

—łupane — o kształtach zbliżonych do prostopadłościanów,

—formaki — bloki łupane o specjalnym przeznaczeniu, np. na licówkę mostową,

—blotki surowe krzesane — bildkli łupane ,z trudno łupliwych odmian skał i doprowadzane dodatkowo do kształtu prostopadłościennego przy użyciu narzędzi udarowych (powierzchnie skał twardych obrabia się z grubsza dłutem — szpicakiem, czyli grotem; nazywa się je wtedy również blokami szpicowanymi),

—bloki surowe cięte — otrzymuje się je prizeiz urabianie skał maszynami wrębowymi i wycinającymi z calizny bloki o równych ścianach za pomocą pił tarczowych, łańcuchowych lub innych.

Bloki łupane (oprócz formaków), krzesane, szpicowane i cięte są objęte wspólną nazwą bloków surowych handlowych, gdyż w tej postaci stanowią przedmiot handlu, nawet w obrocie międzynarodowym.

Rodzaje otrzymywanych bloków uzależniane są od jakość urabianych skał. Inaczej należy urabiać skały pozbawione warstwowania, a inaczej te, w których wyraźnie zaznaczają się warstwy lub naturalna oddzielność. Te drugie są na ogół łatwiejsze do urabiania. Sposób urabiania skał uzależniony jest także od struktury, tj. charakteru wykształcenia poszczególnych składników, oraz od tekstury, tj. sposobu ułożenia tych składników w skale.

Bloki surowca odspojone od calizny podlegają w łomie dalszej obróbce polegającej na obcięciu bloku do wymiarów odpowiadających przeznaczeniu i obrobieniu HnO powierzchni.

Zależnie od rodzaju obróbce narzędzi używanych do tych czynności i od sposobu ich działania, dzielimy je na udarowe, ścierne i skrawające. Od nich więc nazywamy sposób obróbki — udarowym, ściernym lub skrawanym. Częściej stosowany jest jednak podział na obróbkę ręczną i maszynową. Powierzchnia kamieni ozdobnych, w zależności od sposobu ich obrabiania, może być:

—krzesana, gdy wyrównuje się ją nip. kilofem dziobowym, oskardem i in.,

—dłutowana, gdy obróbki dokonuje się dłutem wąskim, dłutem szerokim lub młotem dłutownikiem; w wyniku dłutowania może uzyskać fakturę krzyżowaną, gra dzinową, prążkowaną itd.,

—piłowana, gdy blok skalny przecina się różnego rodzaju piłami, najczęściej mechanicznymi,

—szlifowana, gdy do obróbki używa się materiałów ściernych.

Obróbka powierzchni kamienia, polerowanie i szlifowanie, ma duże znaczenie, gdyż wydobywa jego fakturę, nadaje im połysk.

Polerowaniem określa się doskonałe wygładzenie powierzchni skał aż do otrzymania przez nią naturalnego połysku lustrzanego, właściwego dla danego kamienia. Najpiękniejsze efekty dekoracyjne otrzymuje się przy polerowaniu skał barwnych o strukturze krystalicznej lub o pięknym i zawiłym użyleniu, np. granitów, sjenitów, marmurów, alabastrów itp. Najtrwalszy połysk uzyskuje się w skałach drobnoziarnistych. Takimi skałami są na przykład szwedzki czarny granit (dioryt), dający po wypolerowaniu lśniącą powierzchnię o głębokiej czerni oraz fobnoziarniste odmiany białego marmuru karraryjskiego.

Do obróbki kamieni służą różne narzędzia. Do ręcz opróbki używane są drągi, wiertła, kliny, dłuta, kilo oskardy i młoty. Są one wykonane ze stali kamiennej lub narzędziowej. W obróbce mechanicznej mają zastosowanie maszyny kamieniarskie — traki, służące do rozdzielania bloków na części (traki dzielące) lub na płyty (traki wielopiłowe), piły diamentowe, linowe, łańcuchowe, tarczowe, frezarki, strugarki, szlifierki, wiertarki i tokarki.

Do szlifowania używa się szlifierskich materiałów naturalnych i sztucznych. Do naturalnych należą: piaskowce, piasek kwarcowy, korund, szmergiel, pumeks i trypla (ziemia okrzemkowa). Sztucznymi materiałami szlifierskimi są: żeliwo, piasek stalowy, karborund, elektrokorund i sztuczny pumeks. Materiały te uformowane w postaci tarcz lub luźnych ziam o różnej wielkości (najczęściej 1—2 mm) używane są do początkowego, grubszego oszlifowania, drobnoziarniste proszki szlifierskie do końcowego, delikatniejszego szlifowania. Do polerowania służą również inne materiały: trypla, czerwień polerownicza wyrabiana ze szlamowanego tlenku żelaza, żółć polerownicza i in. Najdoskonalszym środkiem jest pył cynowy. Tarcze szlifierskie, na których poleruje się skałę, są podklejone pierścieniami filcowymi.

Szlifowanie kamieni szlachetnych rozpoczęto od form wypukłych tzw. kaboszonów (franc. cabochon — główka od szpilki). Są to formy bardzo rozpowszechnione, stosowane przede wszystkim na kamieniach pół lub całkowicie nieprzejrzystych, wykazujących migotliwość, rap. tygrysie oko, grę barw, np. opale, czy opalescencję, np. kamień księżycowy, oraz na tych, które ujawniają asteryzm, np. szafir, rubin gwiaździsty.

Inną formą jest szlif fasetkowy, który polega na powierzchni kamienia licznych ścianek . Jego odmianą są szlify rozetowe. Kamień ma tą podstawę, na której wznosi się piramida z trójkątnych ścianek. 

Szlify fasetowe są zróżnicowane, np. „róże” holenderskie z 24ścianami, „róże” antwerpskie, albo „róże” brabanckie, które są bardziej płaskie. Przekrój tych form może być kolisty, eliptyczny lub owalny. „Podwójna róża” to dwie róże złączone podstawami. Gdy jedna strona kamienia jest wydłużona w postaci kropli, powstaje forma kroplowa (gruszkowata). Taka obróbka pozwala na racjonalne wykorzystanie materiału kamiennego.

Szlif tabliczkowy można spotkać na starych diamentach indyjskich.

Najbardziej rozpowszechnioną formą szlifu jest szlif brylantowy. Szlifem tym ozdabia się nie tylko diamenty, ale i inne kamienie szlachetne. Szczególnie efektownie wygląda ten szlif w kamieniach o wysokich współczynnikach załamania światła. Początki rozwoju szlifu brylantowego są trudne do odtworzenia. Wprowadzona przy końcu ubiegłego wieku metoda obróbki „piłowej” (Otworzyła drogę do brylantów. Dla diamentów opracowano optymalne22 formy szlifu. Dla uzyskania maksymalnych efektów optycznych w szlifowanych formach należy dobierać odpowiednie wymiary powierzchni ścianek. Ważne jest zachowanie właściwych proporcji, np. między wielkościami ścian części dolnej i górnej wy szlifowanego kamienia. Dopuszczalna tolerancja jest bardzo mała. Prawidłowo wykonany szlif diamentu powinien zapewnię nie tylko najsilniejszy jego „ogień”, ale również największą oszczędność materiału. Mimo to przy szlifowaniu kamieni szlachetnych traci się około 50—60% szlifowanego kamienia. Szlif brylantowy można dowolnie zmieniać przez liczby ścianek w górnej lub dolnej części kaia. Wśród różnorodnych fantazyjnych form o ścianek wyróżnia się szlif królewski, który się dla barwnych kamieni o wysokich współach załamania światła. Ciekawy jest również szlif schodkowy. Szczególną jego postacią jest szlif szmaragdów o ośmiobocznym zarysie i „Baguette” w formie wyciągniętego prostokąta. Przy szlifie nożycowym poszczególne ścianki nie są równoległe, lecz się krzyżują. Układ nożycowy ścianek może również być wykonany na większych kamieniach, a ścianki mogą się na nich wielokrotnie krzyżować. Znany jest także szlif gwiaździsty stosowany dla owalnych kamieni, których część przednia ma szlif brylantowy, a dolna jest ośmdościenną gwiazdą. W pierścionkach męskich kamienie są zazwyczaj ozdobione szlifem tabliczkowym i często otoczone są wieńcem ścianek (fasetek) ukośnych. Istnieją również kombinacje różnych form szlifów, stosuje się np. na stronie przedniej szlif brylantowy, na stronie tylnej szlif schodkowy i inne.