通过系统地测量和研究天然物质中与非金属矿有关的地球化学指标及其异常来寻找非金属矿的方法。适应的矿种主要有硫、钾盐、重晶石、雄黄、雌黄、萤石、刚玉、磷灰石、菱镁矿以及与金刚石矿等。很多地球化学勘查方法都可用于找非金属矿，如岩石测量、土壤测量、水系沉积物测量等常规地球化学测量。

利用1︰200000区域化探和1︰50000化探普查成果，可获得的与非金属矿成矿地质条件有关的元素异常，结合区域物探资料和区域地质资料，对非金属矿找矿工作和远景区划将会发挥重要的作用。在中国广西，利用1︰50000化探普查资料，通过钡异常检查，发现了重晶石矿点；在浙江，利用化探资料中的钒、铜、铅为指示元素，圈定了萤石矿的分布范围；在内蒙古，也根据化探氟异常找到了萤石矿等。

中国的非金属矿地球化学勘查技术落后于金属矿，主要表现在对非金属矿地球化学勘查方法技术研究开展得极少，缺乏有效的非金属矿地球化学勘查方法技术。随着中国浅部已查明非金属矿资源保障程度不断降低，特别是许多重要非金属矿资源保障程度严重不足，非金属矿地球化学勘查技术研究有待快速提高。