Для установления состава литосферы ученые всех стран тщательно изучают состав горных пород и минералов, выходящих на поверхность Земли, а также взятых из горных выработок и скважин.
Непосредственному наблюдению литосфера доступна лишь на небольшую глубину (самые глубочайшие буровые скважины едва достигают 8,0 км)., и только в отдельных складчатых сооружениях Земли можно исследовать слои горных пород, выведенных горообразовательными процессами на дневную поверхность с глубин 15-20 км.