岩石自然极化性是一种重要的岩石电磁性质，与岩（矿）石中发生的动电效应和电化学过程有关。

在特定的自然条件以及岩（矿）石中天然的各种物理化学过程作用下，保持电荷平衡的岩（矿）石，在不同地质体或液相接触处会汇聚面电荷或体电荷，形成电动势，即变现为岩石自然极化性。

导体或溶液具有不均匀性，形成不均匀分布双电层，产生一定的电位差，产生极化。若有某种外界作用保持这种不均匀性，使之不因极化放电而减弱。赋存于地下的电子导电矿体被地下潜水面部分掩盖时，在其周围会形成稳定的自然电场。因为潜水面以上为渗透带，靠近地表而富含氧气，使溶液氧化性较强；相反，潜水面以下含氧气较少，水溶液相对是还原性的。潜水面上、下水溶液性质的差异，通过自然界大气降水循环能长期保持。会在导体和周围溶液的分界上形成不均匀的双电层，产生自然极化，通过大气降水的循环，从大气中不断向地下补充的氧气，提供了氧化-还原电场的能源，形成稳定的自然极化电流场，又称为氧化-还原电场。双电层电位跃变的大小决定于矿体的矿物成分、矿体所接触的水溶液的化学成分以及溶液的含氧量。

在离子导电的岩石上所观测到的自然电场主要是由动电效应所产生的流动电位所引起。流动电位是具有一定黏滞性的流体在外力的作用下，通过毛细管或孔隙性介质时产生的。当具有一定含盐度的流体通过岩石进行渗透时，岩石颗粒将有选择地吸附溶液中的正、负离子，因而引起正、负离子分布的不均匀，形成自然电位。有过滤作用、扩散作用等。一般岩石颗粒与其周围溶液之间形成的离子双电层，靠岩石颗粒一边带阴离子，而溶液一侧为阳离子。当地下水在岩石中流过时，将带走双电层溶液一侧（扩散区中）的部分阳离子。于是，在水流的上游会留下多余的负电荷（阴离子），而下游有多余的正电荷（阳离子），因而破坏了正、负电荷的平衡，形成极化，将沿水流方向产生电位差（流动电位）。当地下水向下渗漏时，上部岩石吸附负离子，下部岩石出现多余的正离子，形成裂隙电场。相反，当地下水通过裂隙带向上涌出形成上升泉时，由于过滤作用，在泉水出露处呈现过剩的正电荷，而在地下水深处留下过多的负电荷，形成上升泉电场。

形成的自然极化电流场为过滤电场。地壳中的过滤电场主要有裂隙渗漏电场、上升泉电场、山地电场和河流电场等，都与地下水的流动有关，可解决某些水文地质和工程地质问题。自然电场法的观测设备轻便简单，工作效率很高。可在寻找电子导电型的金属和非金属矿床，确定地下水流速、流向，某些地质填图问题，以及地球物理测井等方面得到应用。