O método geofísico gravimétrico se baseia nas mudanças laterais na densidade da Terra produzindo variações locais no valor do campo gravitacional terrestre. Materiais menos densos contribuem mais fortemente para o campo gravitacional do que os mais densos, quando se considera o mesmo volume e a mesma profundidade para ambos.

O método geofísico magnético se baseia na susceptibilidade magnética das substâncias ferromagnéticas, paramagnéticas e diamagnéticas da Terra, produzindo distorções locais no campo magnético da Terra. São exemplos de substâncias ferromagnéticas, o ferro e o cobalto; substâncias paramagnéticas, a prata e o magnésio e diamagnéticas, o cobre e o níquel.

O método geofísico geotérmico investiga, através da medição de temperatura, diferenças na propagação de calor, cuja origem remonta à existência, na subsuperfície, de rochas com iguais valores de condutividade térmica ou de fontes de calor anômalo, o que permite a identificação e a delimitação de ambas.

O método geofísico radiométrico se baseia na presença de isótopos de vários elementos químicos que se desintegram espontaneamente emitindo partículas e radiações eletromagnéticas que podem ser detectadas, permitindo assim a locação do material que as produziu. Os isótopos são átomos que possuem o mesmo número de prótons, diferindo apenas no número de massa e de nêutrons.

O método geofísico da sísmica se baseia na propagação de ondas com velocidades diferentes em rochas com as elasticidades iguais, a partir de duas técnicas distintas: uma que faz uso das ondas refletidas, a sísmica de reflexão, e a outra, das ondas refratadas, a sísmica de refração.