非常規的化探方法，主要包括標準物質研制、化探數據處理軟件研制、地電化學測量、淺鉆測量、金屬礦烴類測量、同位素測量、包裹體測量等方法技術。最近10多年來，我國開展研究工作較多的是標準物質研制、地電化學測量、淺鉆測量，其他方法技術研究尚處於探索階段。
(1)標準物質研制
地球化學標準物質是測試各種地質試樣化學成分量值的參比標準。主要用於量值的傳遞與測試儀器的校準、分析質量的監控、分析方法的評定及實驗室認證。標準物質為保持不同時間和空間測量結果的壹致性及測量數據在全國乃至全球範圍的比對提供了條件，是現代計量測試領域及其質量體系中不可或缺的重要組成部分。
我國開展地質大調查工作以來，已經研制了水系沈積物、土壤、痕量金礦石、鉑族元素、銅鉛鋅多金屬礦石、鐵礦石、鉻鐵礦石、鉬礦石、鎳礦石、土壤有效態與形態、生物、煤等地球化學標準物質12個系列100種，滿足了地質調查各方面的需求。
(2)化探數據處理軟件研制
為開展區域化探資料二次開發研究，我國完善了具有自主知識產權的區域地球化學數據庫管理信息系統(GeoMDIS)、多元地學空間數據管理與分析系統(GeoExpl)、跨平臺金維地學信息處理研究應用系統(GeolPAS)和礦產資源評價系統(MRAS)，為全國區域化探掃面數據管理和二次開發提供了運行平穩的基礎管理平臺，推動了全國區域化探數據二次開發工作。
依托上述地球化學數據處理專用軟件，我國初步形成了以成礦區帶為單元的區域化探資料綜合研究方法，建立了多元地學空間數據管理與分析方法技術體系。初步實現了區域化探異常評價從經驗式分析判斷到計算機處理數據得出評價結果的跨越式進步。根據區域化探資料中反映出的元素自身區域地球化學分布規律及其與各地質單元(包括成礦區帶)的關系，探討成礦地球化學環境特點，指出找礦方向和最有希望的找礦靶區，預測異常的找礦潛力。
(3)地電化學方法技術
地電化學是尋找隱伏礦的有效地球化學勘查方法技術之壹。在我國已經開展研究工作30多年，從基礎理論到方法技術都經歷了重大轉折。重新構建的地電化學基礎理論認為，離子遷移的距離是很短的，不可能在有限的通電時間內，將深部礦體或來自深部的離子直接提取到提取電極上；提取到的離子只可能來自測點很近範圍內的淺部離子暈；但淺部離子暈則是深部礦體中離子在地質時期內不斷運移到達地表的結果。
(4)淺鉆化探方法
淺鉆化探方法是為了應對日益增長的淺覆蓋區地質找礦的需求而研制的化探與鉆探相結合的實用技術，是淺覆蓋區固體礦產資源勘查和三維地球化學填圖的有效方法之壹。近10年來，在不同景觀(內蒙古半幹旱草原區、新疆東天山幹旱荒漠區、東北森林沼澤區、長江中下遊平原)條件下的淺覆蓋區(外來疏松覆蓋厚度小於50m)，我國開展了以“淺鉆方法技術”為核心的化探掃面、化探普查、化探詳查、異常查證、以鉆代槽、化探立體填圖等試驗研究，取得了良好的效果，為研究表生地球化學規律，探討地表土壤異常與深部礦化的關系提供了十分重要的依據，為尋找隱伏礦提供十分重要的找礦信息。根據已有研究成果，發展了淺鉆地球化學測量方法技術，並制定了淺鉆地球化學測量技術要求。
總之，我國的地球化學勘查方法技術研究，全面支撐了全國礦產勘查和生態環境研究中的地球化學勘查工作，使我國勘查地球化學方法技術總體上繼續保持國際先進水平，基本形成了具有中國特色的資源、環境並重的勘查地球化學方法技術研究與生產新格局，為中國化探技術走向世界奠定了技術基礎。