The purpose of this work is to investigate microscopic and macroscopic discontinuities and cracks with the use of dielectric spectroscopy. The technique has been applied to marble samples from Mt. Penteli in Attica, Greece. This material was chosen because it has been a basic constructing material of classical ancient monuments. Measurements of the real and imaginary parts, ε′ and ε′′, of the complex dielectric permitivity for various frequencies in the range of 150Hz up to 1MHz are presented. Initially, measurements were taken before any application of stress to the samples. Then, the same samples were subjected to mechanical stress by the application of uniaxial pressure S of increasing values from 0.30Smax to 0.84Smax where Smax denotes the maximum limit of the recorded stress before sample failure. The experimental results clearly demonstrate the change of the dielectric constants, when the mechanical stress on the samples exceeds the linear elasticity region.Στόχο της παρούσας εργασίας αποτέλεσε ο εντοπισμός ασυνεχειών και ρωγμών σε μάρμαρα με εφαρμογή της διηλεκτρικής φασματοσκοπίας. Η τεχνική εφαρμόσθηκε σε πεντελικό μάρμαρο λόγω της ευρείας χρήσης του κατά την αρχαιότητα. Τα αποτελέσματα της μελέτης καταφανώς παρουσιάζουν αλλαγές των διηλεκτρικών σταθερών τους όταν η εφαρμοζόμενη μηχανική καταπόνηση στα δείγματα υπερβαίνει την γραμμική ελαστική περιοχή.