元素测井又称地球化学测井。它是自然伽马能谱测井、中子活化测井、非弹性散射伽马能谱测井和热中子俘获伽马测井等的组合，以求取地层元素含量并转换成地层矿物丰度的方法的总称。
目前利用元素测井已可测定地层中的20余种化学元素。这些化学元素大多数集中在地层骨架中，对地质和岩石物性的解释有极强的诊断能力。人们据此可以精确计算出岩石骨架密度，并与体积密度一起计算出精确的总空隙度，据此划分地层和进行井与井之间的相关对比。这种方法比传统的测井曲线精确得多。德国大陆科学钻探计划（KTB）、国际大洋钻探计划（ODP）以及美国、法国、瑞典等国的大陆科学钻探计划的实践表明，元素测井对研究矿物在高温高压下蚀变所涉及的地球化学作用、弥补漏掉的岩屑或岩心样、显示岩石的不均匀性以及重建地球化学剖面等具有特殊的作用（李舟波、王祝文，1998）。