地热地球化学勘查（geothermal geochemical exploration）是地热勘查中广泛使用的一种方法。世界各国地热勘查和开发中，应用地热地球化学（包括同位素地球化学）方法圈定地热异常，寻找地热资源，探索地热流体的来源、成因和年龄，研究化学沉淀（泉华）、水热蚀变和成矿作用，以及用地球化学地热温标，预测深部热储的温度和计算二氧化硅热流等。在地热田的最初调查阶段，对地表冷水、热泉水、喷气孔和冒汽地面的水汽样进行分析能够廉价地得到有关该地区地热田特征的许多信息。它有助于评价热田的能量、地下温度、地热系统的类型、流体的来源、深部地质和矿物情况，将来开发时的腐蚀和结垢，以及是否存在垂向渗透带等。