由于成矿区（带）的地质背景和成矿类型的差异，地球化学场受着多种复杂因素的制约，在区域上反映的地球化学异常特征也是多种多样。因此，区域地球化学异常的分析主要在于对地球化学异常起因的识别、异常界限的划定、异常元素的组合和异常的空间特征。
（一）地球化学异常的识别
即通过地球化学场的平面分布模式分析，将矿致异常与岩性异常、与表生环境有关的异常、采样分析偏倚造成的异常区分开来。当然这里还应包括对污染造成的异常的排除。
通常我们获取的地球化学信息涵盖了地质、矿化、表生环境因素以及采样与分析偏倚的总效应。如何直观地将这些因素有关的各种分布模式识别出来是地球化学异常分析的重要环节。在分析中主要应考虑发下因素：①矿源系统（岩层和岩浆岩）特征；②有关的侵入体与火山岩；③有利的围岩；④有利的构造部位；⑤有利的地球化学控矿因素、环境和条件；⑥表生环境和采样与分析偏差；⑦异常本身的特征，包括元素组合、分带、浓集中心、衬值、叠加强度指标，以及各类组合异常的地质意义。
（二）异常界限的划定
即确定地球化学场的背景与异常的临界值。地质环境在形成之后经常要受到后来各种地质作用的影响，使该地质环境形成时元素的初始含量受到改变，即元素的增益或亏损。确定地质环境的初始本底含量与叠加作用造成的元素含量的增益或亏损部分，对于判别诸如侵入岩体或矿源层元素含量的性质（同生与后生），估计地质环境元素含量属正常场或异常场，以及确定成矿区（带）元素地球化学异常下限，均具有重大意义。要明确地划定元素异常的界限，以便对异常的面积、强度及其他特征进行更为客观的了解与对比。在地质地理情况简单、研究区域面积不太大的情况下，全区可以以单一母体方式确定异常下限值；在地质地理情况复杂、成矿区域面积较大的地区，需采用多重母体用分解的方法划分出若干子区，分别求得异常下限值；此外，可以把背景作为一个连续变化着的地球化学面，分别根据每一个点上的背景变化确定每个点的异常下限值，对异常进行圈定。
（三）元素异常与组合异常的地质意义
查明元素与元素组合的地质意义，是应用地球化学解决基础地质、成矿与矿产资源评价问题的重要基础。解决这一问题可以采用直接对比法和统计分析法。
直接对比就是将区域或成矿带地球化学场元素或元素组合的高含量区和异常的分布直接同地质体与矿化体的分布相对照，以及将元素和元素组合与相应地质体和矿化体的岩石、矿物的化学成分相对照，从而确定引起元素与元素组合高含量区和异常的地质原因及其地质指示意义。
多元统计分析是研究元素地球化学中多元组合的有效方法，这不仅能从元素的内在联系上划分元素组合，而且还能为元素组合的地质意义提供信息。但要取得较好的效果，需要：①针对需要解决的地质问题，采用不同的多元统计方法；②元素的地球化学变量对研究的地质对象必须具有指示意义；③注意区域地球化学元素组合与地质体中岩石和矿物的元素组合相对应。
（四）区域地球化学空间分布特征
通过确定异常下限，地球化学异常平面空间分布特征就得到确定。研究异常与成矿区（带）地质与矿产因素的关系，通常要认识不同级次异常范围内元素含量的分布特征，从而确定异常对评价成矿体系的有利度。这些方法包括：①不同级次区域异常面积；②异常强度；③异常规模；④元素组合特征；⑤元素分带特征；⑥地球化学省的存在；⑦有利的地质环境；⑧与其他勘查方法所获异常的相关性；⑨与已知矿床地化异常之间的相似性。
（五）地球化学异常的直观分析
地球化学异常的直观分析以地球化学异常空间特征为基础，异常面积的大小和元素的浓集度是分析的重点。
（1）面积甚大（一般数十km2），有明显的浓集中心（一般数km2以上），组分比较复杂，且具有明显的分带特征的异常，可能与大中型矿床有联系。但要注意一些例外，如：几处小矿床或矿化引起，而区域性资料中尚未能分辨；大片分散矿化引起；由特殊的表生环境造成的富集或某种岩性引起。通过仔细研究区域地质背景、元素组分特征有可能把这几种因素引起的异常辨认出来。
（2）面积中等（一般十余km2或更小），有浓集中心，组分比较复杂且具明显分带现象的异常。这类异常与矿床相联系的概率比第一类小。
（3）面积较小（数km2），但有较弱浓集中心的异常。这类异常与矿床之间联系的概率更小。
（4）面积很大（数十km2以上），但其中无明显浓集中心的异常。这种异常可能是没有经济价值的分散矿化或者某种高背景岩石引起的；但也可能是埋藏很深，而规模又很大的盲矿引起。对这类异常的评价，尤其是当组分复杂并具有明显分带特征时，要引起更大注意。
（5）面积甚小、强度很低的单元素或组分简单的异常。这类异常一般没有什么价值。但这类异常簇集成团之处也可能是埋藏很深的盲矿床四周规模很大的异常的前缘。
上述的异常评价方法显然是经验式的，其依据的基本原则主要是“高”“大”“全”，即含量高、规模大、元素组合齐全（复杂）的异常，最有可能找到规模大的矿床。由于缺少比较确切可靠的方法，对面积较小的异常评价是困难的。但是研究这些异常与一些已知矿床异常之间的相似性，使用各种分类与评序方法（包括简单的与复杂的数学方法），将会有助于异常的进一步优选。
在区域地球化学工作的初期、在地质工作程度低的地区、在地表矿找矿阶段，这种评价方法效果还是比较显著的。由于该方法简单易行，不需要复杂的数学运算，容易发挥解释者的知识积累和经验，直到今天还在使用。它的缺点是主要凭借解释者的经验，带有较大的主观随意性。所依据的异常强度、规模、元素组合等参数受多种因素制约，不仅是地质的、矿化类型的、矿化体产出情况等原生因素的，还有表生作用因素的，甚至还受采样介质、异常确定方法的影响。这些影响导致异常优选评价中出现了不少失误。更重要的是，随着地表矿的日益减少，人们开始转向隐伏矿、半隐伏矿和难识别矿的寻找。隐伏矿和半隐伏矿上方一般只有较弱的、面积相对较小的、甚至难以辨认的弱小异常，直接地质找矿标志几乎看不到，使得“高”“大”“全”准则和找矿有利标志准则遇到了严重挑战。
近10余年来，一些新的区域化探异常优选评价思路和方法不断涌现。在经验式筛选异常基本准则的基础上，依据近年地球化学、地质学、矿床学等最新研究成果和计算机技术的飞速发展，提出了一些新的筛选异常的思路、方法和准则。特别强调提出：①要改变区域异常筛选中从局部异常出发，就异常论异常的优选方法。要把局部异常的筛选置于区域整体上来考虑。研究区域中是否存在不同级次的套合模式〔地球化学省、亚省——区域性异常或地球化学区（带）——局部异常〕和不同级次地球化学异常模式的特征，以及不同级次地球化学模式与区域成矿模式的关联，单个局部异常与不同级次套合地球化学模式的关联。一般说来，在异常特征相似的情况下，具有套合模式的异常比单独出现的异常更具有找矿前景；出现在成矿省、矿化集中区和成矿带中的异常，比出现在这之外的异常更有找矿潜力。②要依据表生地球化学环境，分景观区优选异常。只有同一景观区的同类异常才具有更大的可比性；不同景观区，由于表生环境差异使得异常可比性差，甚至不能对比。③建立不同矿种、不同类型、不同产出条件下的矿田级区域地球化学找矿模式及大型、特大型矿床区域地球化学找矿模式。这种以区域化探异常信息为主，结合地质背景、矿床成因类型、控矿条件、物探和遥感信息建立起来的矿田级区域地球化学找矿模式，大大提高了模式类比法在区域化探异常优选中的效果。④区域化探异常优选，必须建立在以区域化探资料为主，综合地质、物探、遥感等多种地学信息的基础上。综合多种信息筛选异常，已成为今后异常筛选的必然趋势。⑤利用地理信息系统（GIS）实现异常优选中的多信息开发；充分利用其空间分析手段和多信息叠加功能，提高对不显著的中弱异常的筛选能力，有利于隐伏、半隐伏矿的寻找。
（六）异常评价的方法技术
区域地球化学异常评价的方法很多，常用的有：
1.经验分析法
它是异常筛选初期常用的一种方法。它主要依据前述的异常强度、规模、元素组合等地球化学异常特征、所处地质背景和与已知矿异常的相似性等准则，凭借工作者的认识和经验，在地球化学图上直观优选异常。有时也使用一些简单或较复杂的数理统计方法作为辅助手段。但最终还是依据工作者或专家的经验作出评判。这种方法在地表找矿阶段，有经验的工作者往往会取得明显效果，特别是对显著异常的优选。但这种凭经验直观优选异常的方法，带有较多主观随意性和局限性。
对异常排序，经验筛选方法多使用规格化异常规模参数如NAP值，即异常面积与异常平均强度或衬值的乘积。
近年在经验筛选方法的基础上曾使用包括专家综合打分在内的各种打分方法，力求使各种准则定量化，减少主观随意性。如朱有光等（1995）在甘肃南部碧口群地层分布区筛选与铜、金矿有关的1∶20万区域化探异常时，依据对该区成矿特点、控矿因素、地球化学异常特征、表生作用对异常形成机制的影响的分析，对化探、地质、物探、遥感信息进行赋值，用打分的方法进行异常优选和评序。共选择了对异常优选有重要意义的14个指标。总分满分为100。这14个指标和各自的分值是：①规格化异常强度（即异常规模），分值13；②异常浓度分带，分值5；③元素组合，分值5；④主成矿元素的平均含量，分值5；⑤峰值，分值5；⑥有利地层和岩性，分值5；⑦岩浆岩和接触带，分值8；⑧矿产、矿化蚀变，分值8；⑨有利容矿构造，分值5；⑩重砂异常，分值5；⑪遥感解释的线状构造，分值8；⑫遥感解释的环形构造，分值7；⑬物探航磁异常，分值5；⑭化探异常形成机制分析，分值20。从上可以看出，化探信息（包括重砂）总分值为35，地质信息总分值为25，遥感信息总分值为15；物探分值为5。用第14项指标化探异常形成机制（原生及表生作用）来调整前13项赋值中的不合理部分。对每一项指标的具体赋值，视具体情况又分成3～4档。用编写的计算机排序程序，分4个地球化学区，分别排出Au、Cu异常的重要性次序。
2.模型类比法
这也是一种常用的优选异常方法。它主要依据所建立的不同矿种、不同成矿类型、不同产出条件的矿田和矿床的区域地球化学找矿模式，遵循相似地质条件和相似异常特征有可能找到类似矿床的经验规律，通过模式类比优选出与矿有关的和最具有找矿前景的异常。
所建的区域地球化学找矿模式，不仅对区域化探资料中最具特征的信息进行提取，而且在研究已知矿田、矿床成矿地质背景、成因类型、控矿因素、找矿标志、地球化学异常、物探和遥感异常的基础上，对所有最特征的信息进行提取和组合。
3.异常逐步分级方法
由于区域地球化学样品多采自地表风化物（土壤、水系沉积物、风成沙等），它们是由基岩、矿体经长期风化、搬运形成，因而影响矿异常产出状况的因素很多，诸如：①出露矿体或是隐伏、半隐伏矿体；②矿床出露地表的部位（矿体头部、中部或尾部）；③矿床规模及品位；④矿床所处风化剥蚀条件；⑤不同地球化学景观、不同地貌景观对异常赋存条件的影响等等。这些因素致使诸如矿体上异常元素的组合、异常强弱、异常大小甚至异常形态差异明显，导致大矿上不一定有大异常，大异常不一定有大矿；大矿上不一定有强异常，强异常不一定能反映大矿。
为了提高区域地球化学资料的利用和找矿效果，避免不同因素对地球化学异常的影响，以勘查地球化学家的经验为基础，在总结以往地球化学异常评价分析的基础上，提出了逐步分级综合信息异常筛选方法。
该方法的指导思想是，在进行区域化探异常筛选时，首先从区域上展开，在研究区域地球化学和区域异常分布特征基础上，确定预找矿种的重点区域或地球化学省。在深入研究区域地球化学分布和区域地质特征的情况下逐步将筛选异常的目标从地球化学省向异常带乃至向矿致异常转移，最终依据综合异常的特征对矿致局部异常作出评价。这充分体现出从区域—区带—矿田—局部异常进行综合筛选的思路。具体方法是：
（1）系统总结研究区已知矿床上方的区域化探系列找矿模型，利用已知的找矿标志向区域化探异常扩展。
（2）在研究化探异常的区域分布特征和区域地球化学分布特征的基础上，结合研究区的区域地质特征，进行异常筛选和划定远景区域。
（3）进一步研究远景区域中的区域地球化学和区域异常分布特征、控矿的地质和地球化学因素，划分区域地球化学异常远景带，将筛选异常目标从远景区域缩小至远景带。
（4）依据已知的矿床或矿田的区域地球化学特征、区域异常特征及与形成异常密切相关的区域地质、区域构造和侵入岩体，以此为参照对异常远景区带内的异常一一进行评序，从中筛选出具有找矿希望的局部异常。
（5）除了上述方法外，对局部的综合异常采用了各变量赋权量化计分排序的方法，以总分值的高低作为异常筛选的依据。这种计分和排序办法的原则是依据异常的区域地球化学特征、异常的分布特征及异常区内的地质特征等进行赋值、量化、排序、计算。各变量赋“权”和各参数量化在很大程度上有人为因素的影响，由于当前引起异常各种因素的作用尚无一明确的、统一的量化的标准，且这些因素在形成异常乃至成矿作用中的影响程度具有不确定性。因此，在目前条件下没有更先进的方法使赋“权”和量化趋于标准化，更多的是依靠人的经验和对异常的认识能力。