Mẫu lõi khoan là mẫu vật liệu thu được khi thực hiện khoan thăm dò vào lòng khối vật liệu nào đó bằng các thiết bị khoan chuyên dụng.[1]Trong thực tế mẫu lõi được ứng dụng với 3 trường hợp tách biệt nhau:Các thiết bị khoan tạo ra các lỗ hình trụ dài. Trong quá trình khoan hệ thống ống thép rỗng gọi là mũi khoan lõi, tạo và giữ các mẫu lõi trong ống mẫu. Một loạt các bộ lấy mẫu lõi khác nhau để lấy mẫu theo các phương tiện khác nhau trong các điều kiện khác nhau. Trong quá trình lấy mẫu, mẫu được đẩy ít nhiều còn nguyên vẹn vào ống. Sau đó mẫu được lấy ra khỏi ống, được mô tả và ghi chép ban đầu nếu cần. Các mẫu được đưa tới phòng thí nghiệm để kiểm tra và phân tích bằng các kỹ thuật và thiết bị khác nhau tùy thuộc vào loại dữ liệu mong muốn.Các đầu khoan đang tiếp tục được phát minh thường xuyên để nâng cao hiệu quả lấy mẫu.