自然界存在铀-238、钍-232、铀-235天然放射性系列，以及一些不成系列的天然放射性核素，如钾-40、铷-87等。天然岩石含有天然放射性元素，但各类岩石矿物组分和结构构造不同，其放射性元素的含量有明显不同。放射性核素在岩石中的平均含量因所处地域不同、地球化学环境不同而有所不同，但放射性核素在岩石中的分布具有一定的规律性。

①与岩性有关。一般情况下，岩浆岩中放射性核素平均含量有明显差异。酸性岩浆岩（如酸性花岗岩）中平均含量最高，而超基性岩中平均含量最低。随着岩石酸性减弱，二氧化硅含量减少，放射性核素平均含量逐渐降低，详见表1。

沉积岩中放射性核素含量变化范围较大。泥质页岩中的铀含量最高，而碳酸盐类沉积岩中的铀含量则最低。一般来说，铀含量与砂岩的成分有关，详见表2。

变质岩中放射性核素含量与变质前原岩的物质成分、放射性元素的平均含量及变质过程有关，如白色大理岩——汉白玉中放射性核素含量很低。土壤中放射性核素的平均含量主要与成土母质（风化前岩性）有关，其次与局部地球化学特性有关。

②与地质年代有关。岩石中放射性核素平均含量与岩体形成的地质年代有关，地质年代越新，平均含量越高；地质年代越老，平均含量越低。这是因为放射性核素含量因自发性衰变而逐渐降低。中国南方大面积出现的花岗岩为地质年代较新的燕山期花岗岩，所以放射性元素平均含量很高，详见表3。

③与岩相和岩带有关。在岩浆结晶分异过程中，在不同的温度压力条件下形成不同的矿物，因此在一个岩体的不同相带，矿石的粒度和颜色有一定差异，其放射性元素的含量也有所不同。一般而言，在岩体的过渡相放射性元素含量较高，在中间相和边缘相则较低。

除铀矿石外，不同矿石中铀含量差异很大。与铀共生或伴生的矿石中铀含量偏高，如磷酸岩中铀含量高，白云鄂博稀土矿中铀和钍含量都较高。

岩石放射性特征是放射性勘查方法应用的地质基础，是应用伽马能谱方法进行地质填图的地质、地球物理基础。铀和钍都是微量元素，在自然界服从正态分布，应使用统计学理论分析和研究其分布特征。