Trong khoan thăm dò địa chất hiện có hai dạng lấy mẫu lõi khoan chính:

1. Các mũi khoan xoay cho ra mẫu nguyên dạng có dạng trụ, cho phép xác định chính xác độ sâu các điểm mẫu.
2. Các mũi khoan đập, nghiền cho ra dăm mùn khoan, độ sâu mẫu bị xáo trộn.

Ống chứa mẫu được lắp vào cần khoan, sau đó đến lưỡi khoan. Khi đầy mẫu trong ống chứa, hoặc khi đạt độ sâu nhất định, thì có thao tác thích hợp để bẻ và chèn giữ mẫu trong ống. Kết quả được mô tả ghi chép vào nhật ký khoan, sau đó dựng ra cột địa tầng hố khoan.