Mineralojik analiz; cevheri oluşturan mineral bileşiminin, yapısının ve miktarının belirlenmesidir. Cevher zenginleştirme çalışmalarının temelini oluşturan mineralojik analiz sürecinde XRD analizi ve elementel analiz gibi birçok teknik bir arada kullanılmaktadır.

Cevher zenginleştirme süreçlerinde malzeme içerisindeki element tenörü önemsizdir. Cevher zenginleştirme uygulamalarında element değil mineral özellikleri ön plana çıkar ve bu özelliklerin farklılıklarından yararlanılarak ayrım yapılır.

Bir demir cevherinin zenginleştirme süreçlerindeki davranışını demir (Fe) elementi değil; hematit (Fe2O3) ya da manyetit (Fe3O4) gibi demir mineralleri belirler. Dolayısıyla cevherdeki minerallerin oranını bilmek cevher zenginleştirmenin ilk ve en önemli adımıdır.