Для упрощения процедуры диагностики минералов материал шлиховых проб подвергается сепарации – разделению на части, обладающие различными физическими свойствами. Для отделения тяжелых и средних по весу минералов от легких (кварца, полевых шпатов, мусковита и др.) используют тяжелые жидкости. Чаще всего используется бромоформ с удельным весом 2,9. Минералы с более значительным весом тонут в нем, легкие, как правило, не представляющие ценности для анализа, всплывают. Бромоформ летуч и ядовит, поэтому все работы с ним производятся под тягой.
Магнитная сепарация проводится аналогично процедуре, применяемой при полевой диагностике минералов - магнитом, завернутым в целлофан. Помимо вышеназванных минералов и техногенных частиц железа, магнитными являются кубанит, мушкетовит, метеорное никелистое железо, обломки пород, содержащие магнетит и пирротин, а также ферроплатина и сростки золота с магнетитом.
Электромагнитная сепарация производится с помощью лабораторного электромагнита для отделения большой группы слабо магнитных минералов. Эта группа (путем вариации силы тока, индуцирующего магнитное поле) в свою очередь может быть подразделена относительно магнитную и относительно слабо магнитную фракции. К первой относятся гематит, ильменит, лимонит, псиломелан, хромшпинелиды, вольфрамит, колумбит, родонит, железосодержащие пироксены, оливины, амфиболы, гранаты и слюды. Ко второй – пиролюзит, турмалин, роговая обманка, актинолит, диопсид, пироп, гроссуляр, хлорит, клиноцоизит, минералы редких земель и урана, безжелезистые разности платины и платиноидов.
Остаток тяжелой фракции шлиха после магнитной и электромагнитной сепарации представлен немагнитными минералами. К ним относятся сфен, вторичные карбонаты меди, большинство сульфидов металлов, рутил, касситерит, шпинель, циркон, барит, топаз, шеелит, флюорит, алмаз, золото. Вместе с тем некоторые немагнитные минералы благодаря микровключениям магнитных минералов обретают слабые магнитные свойства и попадают в электромагнитную фракцию.
В крупных лабораториях применяют сложное физическое оборудование для разделения минералов по их электрическим свойствам, например коронные электростатические сепараторы. Под воздействием электростатического поля минералы, обычно не являющие хорошими проводниками, в разной степени обретают проводящие свойства и могут на этой основе дополнительно сепарироваться.
Дальнейшая диагностика шлиховых минералов производится по их облику (цвет, форма, прозрачность, блеск, светопреломление в иммерсионных жидкостях и др.), твердости, спайности, химическим реакциям, поведению в паяльной трубке и т.д.