应用效果比较好的矿种主要有稀有和稀土矿（铌、钽、锆）、钨、钼、铜、铅、锌、金矿、金-银多金属矿、铝土矿、磷矿、钾盐和重金属等。

早在20世纪20年代，开始了利用氡气测量方法寻找油气的试验工作。50年代前后，在一些国家和地区取得了效果，钻出了油气。70年代后期，随着较高精度的航空伽马能谱测量系统的投入使用以及电子计算机技术的应用，航空伽马能谱测量资料在有色、稀有、稀土和贵金属等矿床普查中发挥了意想不到的效果。随后，车载伽马能谱测量、地面伽马能谱测量等在非放射性矿产普查中也发挥了较好的效果。进入21世纪后，包括放射性测量资料的多元信息预测技术广泛应用于金属及其他矿产的地质勘查。

利用放射性测量方法进行非放射性矿产资源勘查的地质-地球化学依据有：①利用成矿元素与放射性元素的共生或者伴生关系。如富铀钍的矿床，包括稀有金属内生矿床、某些类型锡矿和钨矿等；富集铀和钾的矿床，包括内生钼矿、某些类型的金矿等；富集钍的矿床，包括某些稀土矿床、锡矿和钨矿等。②非放射性矿产在成矿过程中通常存在各种热液活动，会导致放射性元素的迁移、富集，形成很有特点的铀、钍、钾放射性元素组合关系，通常高温热液金属矿床富钍和铀，中温热液金属矿床富铀和钾，低温热液金属矿床富钾。如富集铀的矿床，包括某些热液多金属矿床、镍矿、钴矿、铋矿和银矿，铀也聚集在金、锑汞和萤石矿中；富集钾的矿床，包括钼矿、近地表火山岩金-银矿床、中低温锡矿和铜矿等。③某些沉积型非放射性矿产在沉积过程中对放射性元素会产生选择性富集（迁移），形成该类型非放射性矿床上特有的放射性元素异常、高场或偏高场的空间组合关系。如富铀钍的铝质外生矿床（铝土矿、蓝晶石页岩）、重砂矿床等；富集钍的一系列铝土矿等；铀富集于淋滤型钒矿、含钒砂岩和页岩、含铜砂岩和页岩、磷灰石（磷块岩）矿、变质蓝晶石页岩和古老含金砾岩中；含铀煤田，油气田上方的低铀晕圈等。

通常采用的放射性测量方法有航空伽马能谱测量、车载伽马能谱测量、地面伽马能谱测量等。对于航空伽马能谱测量，其测量比例尺通常为1∶100000～1∶25000；对于车载伽马能谱测量和地面伽马能谱测量，根据勘查区实际情况，可选用相应的测量比例尺。

除通过放射性测量获得的总计数率、铀、钍、钾元素含量外，需计算铀钾比、铀钍比、钍钾比等比值，以利于分析非放射性矿产的放射性特征。此外，根据非放射性矿产预测的需要，进行正态分布分析（或对数正态分布分析）、多项式判别分析和/或计算经验的或然比值（即有矿的放射性元素含量组合的概率与无矿的放射性元素含量组合的概率之比）、参数（即K·U/Th比值）、参数（即U²/Th比值）、结构自协方差等。

对放射性资料应用数理统计方法进行放射性分布特征分析，应用信息提取技术和方法提取相关信息；结合地质、物探、化探、水文、遥感地质、钻探和矿床、矿（化）点及异常点等资料，对已知非放射性矿床（矿点、矿化点或异常）进行成矿与控矿条件分析，建立半定量或者定量的地质-地球物理-地球化学非放射性矿产找矿预测模型；开展非放射性矿产找矿远景预测，对其资源量进行测算评价。