กระบวนการแต่งแร่ทางกายภาพ พื้นฐานการแต่งแร่เบื้องต้นรวมถึงการชักตัวอย่าง การลดขนาด การย่อยและการบดแร่ การคัดขนาดด้วยตะแกรง การคัดขนาดอนุภาค การแต่งแร่โดยอาศัยแรงโน้มถ่วง การแยกแร่ด้วยแม่เหล็กและไฟฟ้าสถิต การวิเคราะห์ทางเคมีของแร่ การลอยแร่ การสร้างแผนผังการแต่งแร่สำหรับโรงงาน กรณีศึกษาการแต่งแร่โลหะและอโลหะ
ศึกษาแนวคิดและหลักการพื้นฐานทางวิศวกรรมปฐพี (soil engineering) ซึ่งครอบคลุมการกำเนิดและการพัฒนาของดิน สมบัติเชิงกายภาพ (physical properties) และสมบัติเชิงวิศวกรรม (engineering properties) ของดิน รวมถึงสมบัติดัชนี (index properties) และการจำแนกดิน (soil classification) การบดอัดดิน (soil compaction) การไหลซึมของน้ำใต้ดินผ่านมวลดิน (groundwater flow through soil mass) และปัญหาเกี่ยวกับการไหลซึม พิจารณาแรงดันน้ำในดิน (pore water pressure) และหน่วยแรงประสิทธิผล (effective stress) การกระจายหน่วยแรงในมวลดิน (soil stress distribution) การอัดตัวของดิน (soil consolidation) การวิบัติของดิน (soil failure) และกำลังต้านทานแรงเฉือนของดิน (shear strength of soil) โดยเน้นการประยุกต์ใช้ข้อมูลจากการสำรวจชั้นดิน (soil investigation) การทดสอบภาคสนาม (field testing) และการวิเคราะห์ความเค้น–ความเครียด (stress–strain analysis) เพื่อออกแบบโครงสร้างหรือระบบที่เกี่ยวข้องกับงานทางวิศวกรรมปฐพีได้อย่างเหมาะสมทั้งในเชิงเทคนิคและสภาพแวดล้อม