تستخدم الأشعة السينية في العلوم الأرضية ودراسة التربة بعدة طرق ومنها:
1- تحديد التركيب الكيميائي للصخور والتربة: يمكن استخدام الأشعة السينية لتحديد التركيب الكيميائي لعينات الصخور والتربة، وذلك عن طريق قياس الطيف الإشعاعي للعينة المدروسة.
2- دراسة التربة وخصائصها: تستخدم الأشعة السينية في دراسة خصائص التربة مثل الحجم الحبيبي وتوزيع الفراغات بين الحبيبات، وذلك من خلال المسح الإلكتروني للعينة الصغيرة.
3- تحديد البلورات والمعادن الموجودة في الصخور والتربة: يمكن استخدام الأشعة السينية لتحديد البلورات والمعادن الموجودة في الصخور والتربة، وذلك عن طريق فحص الزمر البلورية وتحديد توزيع المعادن.
4- تحديد عمر الصخور: يمكن استخدام الأشعة السينية لتحديد عمر الصخور، وذلك عن طريق قياس النسب الإشعاعية للعناصر الناشرة في الصخرة، حيث يتم احتساب عمرها بناء على نصف العمر الزمني لكل عنصر.
5- الكشف عن البترول والمعادن الأخرى: يمكن استخدام الأشعة السينية للكشف عن وجود البترول والمعادن الأخرى في الصخور والتربة، حيث يتم قياس الإشعاعات الظاهرة لكل نوع من العناصر ذات الذرات الثقيلة الموجودة في العينة، ما يساعد على تحديد ما إذا كانت هناك مواد معدنية أو بترولية ضمنها.