Поверхностные залежи полезных ископаемых стремительно вырабатываются, угольные комбайны все глубже вгрызаются в пласты, бурение в поисках нефти и газа ведется уже на отметке 15 км. Современные шахты Донбасса имеют глубину в среднем 800 м, а есть и 1,5 км. В ЮАР добыча золота осуществляется на некоторых шахтах с глубины 3,5 км. Еще труднее условия добычи полезных ископаемых в Якутии, в районе вечной мерзлоты, где пласты мерзлых пород достигают 500—2000 м.
Для более полного извлечения нефти из пластов разработана технология добычи нефти с использованием пара.
В содружестве с химией и другими науками развивается новая отрасль знаний о методах и средствах бесшахтной добычи сырья и о создании искусственных месторождении — геотехнология. В чем же ее новизна? К подземному пласту, содержащему, например, уран, цинк или другие металлы, через пробуренную скважину подводится химический растворитель или окислитель. Под землей происходит химико-физический процесс растворения, и насыщенная ценными компонентами жидкость выкачивается на поверхность, где и перерабатывается химическими методами. Такой способ подземного выщелачивания позволяет резко увеличить эффективность эксплуатации минеральных ресурсов. В США методом выщелачивания извлекается около 300 тыс. т меди, а также другие металлы — алюминий, олово, цинк и т. д.
Геотехнология разрабатывает методы создания искусственных месторождений полезных ископаемых, например при подземной газификации углей, подземной перегонке горючих сланцев, обжиге сульфидных минералов.
В горнодобывающей и металлургической промышленности существуют и другие методы выделения солей и металлов. Современная наука считает весьма перспективным применение микроорганизмов. Новая отрасль — биометаллургия — базируется на закономерностях биохимических процессов. При этом не требуется сложное оборудование, столь необходимое для пирометаллургии, расходуется меньше энергии. Метод использования микроорганизмов давно уже применяется в Советском Союзе, США, Канаде и Австралии для восстановления серебра, меди, никеля, свинца, урана и цинка.
Микроорганизмы с немалым успехом трудятся и в горнодобывающей промышленности, косвенно помогая ускорить и обезопасить подземные выработки угля. Накапливающийся газ метан в угольных шахтах, смешиваясь с воздухом, образует взрывоопасную смесь. На вентиляцию забоев расходуется огромное количество электроэнергии. Но не всегда даже мощные установки успевают удалить опасные скопления метана. Теперь на некоторых шахтах через пробуренные скважины в забои к пластам угля подводят метаноокисляющие бактерии в виде заранее приготовленной суспензии. Бактерии поглощают до 60% метана, освобождают от него пласт еще до начала его разработки. Обработка угольной породы суспензией при помощи форсунок дает еще больший эффект — микробы уничтожают от 50 до 80% опасного газа.
Химики создают новые материалы, основываясь на знаниях физико-химических свойств природных веществ и геохимических закономерностей их образования и строения. Например, буровая и абразивная техника снабжена синтетическими алмазами, рубинами. Замена природных веществ синтетическими в количестве, необходимом промышленности, имеет огромный экономический эффект.