国家实物地质资料馆收藏的实物地质资料是全国范围内最为重要的实物地质资料，界定原则为：应具有典型性、代表性、特殊性、系统性，能够从某个方面反映中国的地质条件和成矿特征。按照这一原则，矿产类实物地质资料筛选应从矿种、矿床规模、成因类型、成矿区带等方面综合考虑，初步确定的矿产类实物地质资料筛选依据如下。
1.重要矿种的代表性实物地质资料
据不完全统计，中国已发现矿种达172种。国家实物地质资料馆的收藏工作要以国家的需要为导向，为国家的经济建设提供公益服务，收藏的资料要能够展示国家成矿地质特征和重要工作部署取得的重大工作成果。因此，国家实物地质资料馆以国内重要矿种为首选，包括优势矿种、战略矿种和对国民经济建设意义重大的矿种。
重要金属矿产22种：铁、铜、铅、锌、钴、镍、钨、钼、铋、锑、汞、锡、铬、钒、钛、锰、金、银、稀土金属、稀有金属、铝、镁；重要非金属矿产20种：菱镁矿、萤石、耐火黏土、硫铁矿、芒硝、重晶石、天然碱、石盐、钾盐、硼、锶、磷、金刚石、石墨、滑石、石膏、水泥石灰岩、硅质原料、高岭土、膨润土；重要能源矿产主要包括石油、天然气、煤矿。《国务院关于加强地质工作的决定》发布后，中国将进一步加强石油、天然气、煤炭、煤层气、铀、铁、铜、铝、铅、锌、锰、镍、钨、锡、钾盐、金的勘查工作，其中特别突出的是石油、天然气、煤炭、铀、铁、铜、铝这7种矿产。
在重点矿种中，石油、天然气、放射性矿产的实物地质资料由国土资源部直接委托资料产生单位进行保管，因此，国家实物地质资料馆主要收藏金属、非金属类的实物地质资料，收藏的重点是铁、铜、铝、铅、锌、锰、镍、钨、锡、金、稀土金属、稀有金属、钾盐的实物地质资料，补充收藏油煤炭、油页岩、页岩气等能源矿产的实物资料。
2.大型、超大型矿床实物地质资料
从矿床规模考虑，重点收藏超大型矿床、大型矿床实物地质资料，选择性收藏具有特殊意义的中型矿床的实物地质资料。
目前，超大型矿床尚缺乏公认的统一划分标准。在此，采用涂光炽先生在《中国超大型矿床（I）》一书的提法，储量超过大型矿床储量标准5 倍以上的矿床称为超大型矿床。矿床规模的划分采用1987年中国矿产储量委员会公布的标准。
矿床地质学家裴荣富指出，超大型矿床是那些具有特别大的矿产储量和特殊成矿特征的矿床，其数量仅仅占矿床总数的7%～10%，但可解决该矿种全球矿产资源量的70%～90%，经济价值和战略意义重大。
大型、超大型矿床的数量虽然较少，但矿产储量和经济价值巨大。大型、超大型矿床往往是多种成矿、控矿因素综合作用的产物，具有独特而复杂的成因及形成条件，其实物地质资料符合典型性、代表性的总体原则，对这些实物地质资料的开发利用，有利于大型、超大型矿床的研究，对于揭示矿床成矿规律、发展矿床成因理论具有重要作用。因此，收藏大型、超大型矿床实物地质资料非常必要。
3.重要矿种主要成因类型矿床的代表性实物地质资料
从矿床成因类型及收藏的全面性等方面考虑，各重要矿种中每一成因类型的典型矿床，都是实物地质资料库收藏的对象。一个矿种可能有不同成因类型的矿床，可能以某一种或几种成因类型为主，其他成因类型为次。在筛选时，要以此矿种主要成因类型矿床为主要筛选对象，其他成因类型矿床少量入选，做到主次分明，互相补充，全面筛选。
例如铜矿，可划分出若干种成因类型。在中国铜矿中以斑岩型铜矿最为重要，探明的储量占全部储量的42%；其次是矽卡岩型铜矿床，探明的储量占全部储量的26%。因此在铜矿床的筛选上，就要以这两种成因类型为主，兼顾其他成因类型。做到筛选出每一成因类型中最具典型性、代表性的矿床实物地质资料。
4.重要矿种主要成矿时代形成矿床的实物地质资料
从成矿时代考虑，中国矿产从总体看有一个很大的跨度。从某些单个矿产种类来看，时间分布上的跨度虽然也很大，但在不同时期所形成的矿床数量是很不均衡的。例如，据郭文魁对中国544个主要内生金属矿床的成矿时代统计分析，有55% 的内生金属矿床形成于中生代；大多数有色金属矿床的成矿时代为中生代；铁矿主要分布于太古宙—元古宙的古老地层中。
因此，在筛选与收藏矿床实物地质资料时要充分考虑矿种与主要成矿时代的关系，重点收集此矿种主要成矿时代形成的矿床的实物地质资料，补充收集次要成矿时代的实物地质资料。
5.不同成矿区带内代表性的矿床实物地质资料
中国幅员辽阔，地处欧亚板块、太平洋板块及印度板块的交汇部位，各时代地层发育齐全，构造复杂多变，岩浆活动强烈而又多期次，产生了丰富的矿产资源。但在不同的构造域内赋存的矿床类型、成矿元素组合、矿床的空间分布特点、不同成矿时代的强弱程度等都是不同的，它们之间又存在某些规律性的内在联系。在进行矿产实物地质资料筛选时，要充分结合成矿区带的划分，在特定的成矿区带内有所侧重地筛选最具代表性的矿床实物地质资料。例如，在长江中下游铜铁金成矿带中，主要矿种是铜、铁、金、硫，主要成因类型为接触交代型和陆相火山-侵入岩型，主要成矿时代为燕山期。通过这样一系列的锁定，在长江中下游成矿带中，大冶铁矿床、铜绿山铜矿床、冬瓜山铜矿床、梅山铁矿床等代表性矿床入选。
6.其他具有重要特殊意义的矿床实物地质资料
主要包括具有重要特殊成因意义、工业意义、经济意义、矿物学意义的矿床，在矿业开发史上有重要意义的矿床，新矿床类型、新矿种类型的矿床或某些非传统矿产资源。此类实物地质资料也是国家实物地质资料馆收藏的对象。
如海南石碌铁矿床，是国内重要的富铁矿石产地；山西铜矿峪铜矿床，是国内成矿时代最老的斑岩铜矿；四川什邡磷矿，形成于中泥盆世，不仅有碳氟磷灰石，而且还有具工业价值的磷锶铝石，其成矿时代和矿石成分均为世界少见；江苏东海白云母矿床，国内外唯一有工业意义的镁硅白云母；江西景德镇星子高岭土矿床，是景德镇陶瓷主要原料；安徽铜官山铜矿、甘肃白银厂铜矿具有久远的开采历史，而且在新中国成立初期为国家建设起过巨大作用，在中国矿业开发史上占有重要地位。
新矿床类型和新矿种类型的矿床，是地质工作者取得的新认识。这种新的认识往往对丰富成矿理论、对矿产资源的开发利用、对矿物学的研究有着不可估量的作用。如河北东坪金矿，是国内首例产在碱性杂岩体中的新矿床类型，它的发现与开发，将使与碱性岩有关的金矿床成为中国金矿资源的重要工业矿床类型之一，开辟了中国金矿找矿和理论研究的一个新领域；四川石棉县大水沟碲铋金矿床，为世界首例独立碲矿床，过去认为碲元素不能单独形成具有工业意义的矿床，大水沟独立碲矿床的发现，是对以往认识的一次突破。
新矿种类型，如天然气水合物；非传统矿产资源，如海洋矿床中金属软泥、多金属结核、硫化物堆积物等；再如西藏扎布耶盐区的含铯硅华和泉华体、西藏羊八井热田辉锑矿化等。这类实物中还应包括极地矿产资源调查研究中获取的实物。
7.境外的矿床实物地质资料
随着经济的发展，对矿产资源的需求日趋强烈，充分利用国内、国外两种矿产资源已成为必然。通过风险勘查、国际交流，收集境外矿产实物地质资料，是实物地质资料筛选收集的一个重要方面。国家实物地质资料馆收集的重点：一是与中国处在相同成矿环境的国家或地区，与国内某些矿床具有可类比关系的矿床；二是国外特有的、而国内不发育的成因类型的矿床；三是取得重大工作成果的国外矿产资源勘查项目的实物地质资料。