ध्रुवों के चिपटेपन और विषुवत् के उभार के कारण पृथ्वी का गुरुत्व ध्रुवों से विषुवत् की ओर ह्रासोन्मुख होता है। प्रेक्षण बिंदु की ऊचाई और पर्यावरण की स्थलाकृति के अनुसार गुरुत्व बदलता है। इन एवं अन्यान्य प्रभावों के लिये प्रेक्षित गुरुत्वमानों का समायोजन किया जाता हे। मान लिया जाता है कि अवशिष्ट मान प्रत्यक्षत: स्थानीय भौमिकी से संबंद्ध है। गुरुत्व अन्वेषण का आधार यही है। पेट्रोलियम और खनिजों के स्थाननिर्धारण में यह अन्वेषण उपयोगी है। धात्विक अयस्कपिंड प्राय: सामान्य आकार के होते हैं। और समान आयतन की प्रतिवेशी चट्टानों से इनके धनत्व का अंतर भी कम होने के कारण, आयस्कपिंडों के गुरुत्वप्रभाव स्थानीय और क्षीण होते है; फलत: गुरुत्व सर्वेक्षण का व्यापक होना आवश्यक है। प्रभावी गुरुत्व असंगति उत्पन्न करने के लिये अयस्क पिंड की गहराई जितनी अधिक होगी, अयस्क आकार में उतना ही बड़ा होता है। पेट्रोलियम के संदर्भ में घनत्व अंतर अल्प होने पर भी पिंडों के आकार की विशालता ओर संहति की न्यूनता या अधिकता के कारण परिमाण महत्वपूर्ण निकलते हैं।

लगभग सभी गुरुत्व प्रेक्षण होते हैं। प्रेक्षणबिंदुओं के बीच के अंतर निर्धारित कर लिए जाते हैं, पर उनके चरम मान अज्ञात रह जाते हैं। आधारबिंदु को ऐच्छिक मानकर निर्दिष्ट किया जाता है और अन्य सभी मान इसके आपेक्षिक होते हैं। प्रेक्षण स्थलों के बीच की दूरी घनत्व की दूरी घनत्व विपर्यासों (contrasts) वाली संरचना की गहराई की आधी से अधिक न होनी चाहिए।

जिस गुरुत्वमापी उपकरण का उपयोग होता है उसके अनेक रूप होते हैं। उपकरण के सरलतम रूप में कमानी से एक द्रव्यमान निलंबित होता है। गुरुत्व में वृद्धि होने से द्रव्यमान का भार बढ़ता है और तदनुरूप कमानी का विस्तार होता है। निलंबित द्रव्यमान में ज्ञात भार जोड़ने से उत्पन्न हुए विक्षेप का प्रेक्षण कर, या निर्धारित गुरुत्व अंतर के दो प्रेक्षण स्थलों पर गुरुत्व मापकर, गुरुत्वमापियों को अंशांकित किया जाता है। गुरुत्व अन्वेषण के प्रारंभिक काल में अटवश (Eotvos) मरोड़तुला को मापती है। गुरुत्वमापी के आविष्कार के साथ ही मरोड़तुला दो कारणों से लुप्त हो गई: पहला यह कि यह उपकरण स्थानीय अनियमितताओं के प्रति अत्यधिक सुग्राही होता था और दूसरा यह कि इसके द्वारा प्रेक्षण करने में कई घंटों का समय लग जाता था। पूर्वेक्षण की पध्यमालीन स्थिति में गुरुत्वदोलक का प्रयोग होता था ओर इनका प्रयोग गुरुत्वमापियों के आविष्कार से उठ गया, क्योंकि वे इनसे बहुत श्रेष्ठ सिद्ध हुए।

गुरुत्व-मानचित्रों (gravity maps) में गुरुत्व उच्च और निम्न होते हैं। कुछ सौ वर्ग मीलों के उच्च तथा निम्न गुरुत्व क्षेत्रीय और कुछ वर्ग मीलों, या इससे कम के, उच्च तथा निम्न गुरुत्व अंशक्षेत्रीय (subregional) कहलाते हैं। प्राकृतिक संपदाओं और खनिज अन्वेषणों के लिये इन स्थानीय विसंगतियों का ही प्रत्यक्ष महत्व है। इन स्थानीय विसंगतयों की प्रकृति संहत विसंगति की गहराई और विस्तार पर निर्भर करती है, जिससे वे संबद्ध होते हैं।

कल्पित संरचना और घनत्व वितरण की तदनुरूपी गुरुत्व असंगति के परिकलन के लिये शीध्र परिकलनीय रीतियाँ उपलब्ध हैं। परिकलित असंगति की तुलना अब प्रेक्षित असंगति से की जा सकती है। अनेक प्रयत्नों के बाद कल्पित द्रव्यमान असंगतिके द्वारा प्रेक्षित गुरुत्व असंगति का कारण निरुपित करना संभव होता है। सही निर्णय पर पहुँचने के लिये उस क्षेत्र की भौमिकी का ज्ञान बड़ा सहायक होता है। स्रोत की गहराई, घनत्व और विमाएँ (dimensions) अनेकविध संयोग से सपरूप गुरुत्व असंगतियाँ उतपन्न कर सकती हैं, परंतु गुरुत्व आँकड़ों की सहायता से उस क्षेत्र की भौमिकी या अन्य प्रकार से स्रोत की गहराई एवं प्रकृति के संबंध में कुछ तथ्य निकाले जा सकते हैं।

चुंबकीय अन्वेषण (Magnetic survey)
भूरसायनी अन्वेषण (Geochemical Survey)
गुरुत्व अन्वेषण (Gravity Survey)
वैद्युत अन्वेषण (Electrical Survey)