Виды геологического изучения зависят от задачи. Закон отдельно выделяет региональное геологическое изучение и геологическое изучение, включающее поиски и оценку месторождений. На практике внутри этих направлений применяется комплекс методов.
К ним могут относиться геологическая съёмка и маршрутные наблюдения, геофизические и геохимические исследования, бурение, проходка горных выработок, опробование, лабораторные исследования, гидрогеологические и геоэкологические работы, камеральная обработка материалов и построение моделей. В материалах Роснедр среди основных направлений работ также выделяются геолого-съёмочные, геолого-поисковые и разведочные, гидрогеологические, геофизические, геохимические и другие исследования.
Методы работают в связке. Геофизика помогает проследить структуру, но не заменяет прямое изучение вещества там, где оно требуется. Бурение даёт данные по разрезу, но без привязки, опробования и интерпретации набор скважин ещё не становится качественной геологической моделью.
Поэтому виды геологического изучения недр правильнее рассматривать как систему методов, подобранных под одну геологическую задачу.