蛍光Ｘ線（XRF），誘導結合プラズマ質量分析計（ICP-MS），誘導結合プラズマ発光分光計（ICP-AES）などの分析機器を用いて，試料中の主要成分や微量成分（金，銀，レアメタル，レアアース等），同位体組成の濃度を調べます。 この他に，電子線マイクロアナライザ（EPMA）による試料表面の元素の定性分析や面分析（元素分布濃度），放射年代測定（K-Ar法，U-Pb法，Rb-Sr法など）も行います。

熱水性鉱床の鉱石

銅，鉛，亜鉛などの鉱石

試料を粉末にしてX線を照射し，測定された回折チャートから岩石等の試料に含まれる鉱物を同定します。金属資源探査や地熱調査においては，変質岩に含まれている粘土鉱物の同定に有効です。

地熱地帯の変質粘土のＸ線回折チャート

岩石や海底堆積物に含まれる有孔虫，放散虫，珪藻の種類を同定することにより，相対年代や堆積環境を推定することが出来ます。

有孔虫とナンノ化石の時代

岩石や鉱石が形成されたときに閉じ込められた流体を調べることにより流体が取り込まれた時の温度や圧力，流体濃度などを知ることが出来ます。