自然伽马能谱测井将核技术应用于井中测量， 根据岩石及其孔隙流体的核物理性质，研究井的地质剖面，勘探石油、煤以及金属、非金属矿藏，研究石油地质、油井工程和油田开发的核地球物理方法，又称发射性测井。
自然伽马能谱测井常见的核测井有三种：一是自然伽马能谱测井。深藏于地层中的铀、钍、钾是天然发射性元素，都能“发光”，但它们发射的光子能量不同，就像三盏具有不同光谱的灯，各有各的能谱。
自然伽马能谱测井测井设备对勘探和开发具有重要意义，应用测设备和测井技术对矿井进行探测可以有效采集地下环境中的多种物理信息如声、电、核、磁等。