Sự tồn tại của điện trường thiên nhiên gắn liền với nước, tương tác với đất đá theo hai hiện tượng:[1]

• Các quặng, khoáng vật hay vật chất tiềm năng dễ bị oxy hóa, khi có nước ẩm thì bị oxy hóa, tạo ra đới oxy hóa (Oxidation) và đới khử (Reduction), dẫn đến sự tích điện ở các đới và được gọi là điện thế khoáng hóa (Mineralization Potential). Hiện tượng này còn gọi là hiệu ứng Volta, như xảy ra trong các cục pin. Dị thường (trên mặt đất) của điện thế khoáng hóa là dương và thường trên 100mV.
• Do nước ngầm chảy qua đất đá có độ rỗng, thì xảy ra sự bắt giữ ion khác nhau tùy theo độ linh động ion, tạo ra chênh điện tích, và được gọi là điện thế điện động hay thấm lọc (Electrokinetic/Infiltration Potential). Dị thường thường dưới 50mV, thường là dương khi chảy lên (đến), âm khi chảy xuống (đi).