地下に眠る石油や天然ガスを探し出す探鉱の第一歩は、地質調査から始まります。対象地域に出て地質状況を調べるとともに、地層の岩石サンプルなどを採取し、その中に含まれている化石や石油、天然ガスの根源岩や貯留岩としての性質などについて分析を行います。物理探査は、地下の様子を物理的な手段を用いて調べることをいい、最も有力なものは地震探査です。地震探査は陸上または海上で人工的に振動を起こし、地下からの反射波を測定し、その測定データをコンピュータで処理・解析することにより地質構造を把握します。
地質情報の解析結果を基に、有望と目される地点の石油や天然ガスの賦存状況を探査するため試掘を行います。試掘の結果、石油や天然ガスを発見した場合、その油ガス層の広がりと形状、生産能力の把握など、開発移行の可否を評価するために、さらに周辺部に数坑の探掘井を掘削し、埋蔵量の規模などを確認し、商業生産の可否を総合的に判断します。