Aquí tenemos dos preguntas realmente. ¿Están a la misma temperatura? o ¿depende de la sensación térmica?

Bueno respondiendo a la primera, SÍ  están a la misma temperatura. Las piedras están en equilibrio térmico con la tierra. Se denomina equilibrio térmico al estado en el cual dos objetos en contacto alcanzan la misma temperatura.

Pero ¿por qué parece que las piedras están más frías? Esto se debe a la sensación térmica. Las piedras son mejores conductores del calor que la tierra.En consecuencia, las piedras son capaces de absorber y ceder mejor el calor. 

Esto es lo que ocurre cuando tocamos con nuestra mano la piedra. Con esta llegamos antes al equilibrio térmico que tocando la tierra, es decir, la piedra absorberá calor más rápidamente de nuestra mano de lo que lo hará la tierra.