از ژئوشیمی در مراحل چندگانه اکتشاف معدن به ویژه معادن سرب و روی، مس و طلا استفاده می شود. در واقع این روش در مرحله پی جویی شامل نمونه برداری از رسوبات آبراهه ای و در مرحله اکتشاف عمومی شامل نمونه برداری از پوشش خاک یا رخنمون های کانی سازی در یک شبکه منظم در محدوده کانی سازی می شود.

ذکر این نکته لازم است که ژئوشیمی اکتشافی مستلزم درک فرآیندهای زمین شناسی می باشد که در تشکیل یک کانسار اقتصادی بطور مستقیم دخیل هستند. در عمل ژئوشیمی به تنهایی نمی تواند به عنوان یک روش واحد اکتشاف به کار گرفته شود و در مراحل تکمیلی، داده های زمین شناسی و ژئوفیزیکی می بایست با این روش تلفیق شوند.

یکی دیگر از روش های جدید و کاربردی در اکتشافات، ژئوشیمی خاک می باشد.خاک به عنوان محصول هوازدگی فیزیکی و شیمیایی سنگ بستر شناخته می شود. در واقع قشری به ضخامت متغیر از مواد منفصل به نام خاک سنگ های بستر را می پوشاند. با گذشت زمان و پيشرفت تشکیل خاک، تغييراتي در آن ايجاد شده، به طوري كه ويژگي هاي خـاك كمتر تحت كنترل سنگ بستر (مـواد مـادري) بـوده و بيـشتر توسـط اقلـيم و توپوگرافي معين می شود.

مقدار و توزيع عناصر اصلی در محـيط خـاک های طبيعـی عمدتاً تابع دو عامل است: يکی ترکيب شیمیایی و کانی شناسی سنگ هـايی که مواد مادری خاک را تشکيل می دهند (از جمله توده های معدنی) و ديگـری فرآينـدهای ژئوشيميايی و پدوشيميايی که روی اين مواد مـادری، در خـلال عمل هواديدگی و تشکيل خاک، صورت می پذيرنـد. بـه بیان دیگر، شرايط ژئوپدولوژيک حاکم بر محيط خاک، عامل اصلی مؤثر بـر توزيـع و مقـدار عناصـر در خاک های بکـر هـستند.