Систематизированы представления о сложноструктурных геомеханических системах, рассмотрено влияние процессов самоорганизации породного массива на их устойчивость, теоретически обосновано возникновение структурно-фазовых процессов в различных горно-геологических структурах. Проанализировано современное состояние исследований по диагностике геомеханических процессов в породном массиве и горнотехнических объектах методами горной геофизики. Разработаны теоретические основы текущего геофизического контроля и прогнозной диагностики состояния геомеханических систем с учетом их структурной неоднородности и синергетических процессов, происходящих в породном массиве. Установлены закономерности поведения различных физических полей в сложноструктурном напряженно-деформированном породном массиве и выявлены наиболее информативные параметры как активных, так и пассивных геофизических методов. Выявлены эффекты самоорганизации породного массива, возникающие в результате действия геологических и техногенных факторов, благодаря переходу из одного квазистационарного равновесного состояния с минимальной потенциальной энергией в другое. Разработано методическое обеспечение диагностики состояния геомеханических и гидротехнических объектов.