Bei den Oberharzer Erzgängen handelt es sich um steilstehende, in der Regel WNW - ESE ("hercynisch") streichende Systeme von mineralisierten Gangstörungen, die bis zu 20 km lang und mehrere 10er m mächtig sind und in Tiefen von mehr als 1000 m hinabsetzen. Die Vererzungen, bestehend aus silberhaltigem Bleiglanz, Zinkblende, Kupferkies, Pyrit, Fahlerz u.a. Erzmineralen, treten in Form von großen und z.T. recht reichen Erzmitteln auf. Diese konnten nur dort gebildet werden, wo die Tektonik eine öffnung von Spalten begünstigte, z. B. in sog. "Aufblätterungszonen". Als Begleiter der Erzminerale treten häufig die Gangarten Quarz und Kalkspat , aber auch Siderit und Baryt auf. Bis in Teufen von etwa 1000 m (z.B. Schacht Kaiser Wilhelm II in Clausthal ) fand deren Gewinnung statt.

Allein die Oberharzer Silberproduktion belief sich insgesamt auf mehr als 5000 t.

Lange Zeit sah die Wissenschaft im Brockengranit den universellen Erzspender für die Oberharzer Ganglagerstätten, zumal die verschiedenen Metalle in gewisser Weise zonal um den Granitpluton herum angereichert auftreten. Die modernen Forschungen haben diese Theorie inzwischen widerlegt. Neueren Erkenntnissen nach erfolgte die Erzbildung nicht unmittelbar im Anschluss an die Platznahme des Granits, sondern erst wesentlich später, während des jüngeren Mesozoikums ("saxonische Metallogenese") vor rund 100 Millionen Jahren. Ursache für Bildung von tiefen Bruchspalten, die heißen, salz- und metallreichen Tiefenwässer (Hydrothermen) als Aufstiegswege dienten, waren die vielfältigen Hebungsbewegungen, im Zusammenhang mit der im Süden stattfindenden alpidischen Gebirgsbildung (siehe Geologie) einher gingen. Zur Ausscheidung der mitgeführten Lösungsfracht kam es infolge einer Durchmischung der chloridischen Tiefenlösungen mit relativ kühleren schwefelreichen Oberflächenwässern. Die kristallisierenden Minerale verheilten den manchmal bis zu 10 m mächtigen, offenen Gangraum. Unterbrochen durch tektonische Verschiebungen fanden über einen Zeitraum von mehr als 50 Mio Jahren verschiedene Mineralisationszyklen statt Der Schwerpunkt der erfolgte vor rund 100 Millionen Jahren, einhergehend mit den Haupthebungsphase.

Auf den Gängen von Bad Grund oder Clausthal-Zellerfeld war Bleiglanz, der stets mikroskopisch feine Einschlüsse von silberhaltigen Fahlerz enthält, der wichtigste Silberträger. Für den Bergmann war das Silber, das darin mit Gehalten von 0.01-0,42 %, auftrat unsichtbar. Allein der westliche Oberharz lieferte insgesamt rund 5000 t des Münz- und früheren Währungsmetalls.

Eine ganz andere Situation zeigt die Ganglagerstätte von Sankt Andreasberg, denn hier traten Silberminerale in größeren Mengen konzentriert in komplex zusammengesetzten "Silberreicherzfällen" auf. Wegen des Reichtums an schönen und seltenen Mineralen gilt dieses Revier als das "Schatzkästchen des Harzes". Hier sind die einzelnen Gänge selten länger als 500 m und von nur geringer Mächtigkeit. Bis zur Einstellung des Bergbaus (Grube Samson, 1910 ) wurden etwa 300 t des begehrten Edelmetalls produziert.

Eine Reihe sehr unterschiedlich mineralisierter Gänge durchsetzt die Berge des südwestlichen Harzes im Bereich zwischen Herzberg, Sieber und Bad Lauterberg. Diese gaben früher Anlass zu Bergbau auf Kupfer- und Eisenerze, aber auch auf Flußspat und später vor allem auf Schwerspat.

Anfang des 18. Jahrhunderts erlebte der Flecken Lauterberg mit den reichen Kupferkiesgängen bauenden Gruben Aufrichtigkeit und Kupferrose einen regelrechten "Kupferboom". Erst zu Beginn unseres Jahrhunderts gewann das bislang wertlose, schneeweiße Gangartmineral Schwerspat (Baryt) eine immense wirtschaftliche Bedeutung. Es findet Verwendung als weißes Farbpigment, als Röntgenkontrastmittel sowie als Beschwerstoff und dient zum Strahlenschutz in der Reaktortechnik.

Etwa 20 Vorkommen standen in Abbau, bedeutende Spatmengen lieferten die Königsgrube im Siebertal (bis 1971) und die Grube Hoher Trost in der Krummen Lutter bei Bad Lauterberg (bis 1979 ). Unweit von hier produzierte die moderne Grube Wolkenhügel der Fa. Deutsche Baryt Industrie etwa 100.000 t Rohspat jährlich. Im Juni 2007 endete mit der Stilllegung der Grube der aktive Bergbau im gesamten Harzraum.

An die gleichen Gangsysteme wie der Schwerspat gebunden, treten verbreitet Mittel von Roteisenerzen (Eisenstein, Eisenglanz, Roter Glaskopf) auf, die bis Mitte des vergangenen Jahrhunderts in regem Abbau standen. Wichtige Gruben befanden sich am Königsberg und Eisensteinsberg bei Sieber, und am Gr. Knollen sowie am Kummel bei Bad Lauterberg. Diese Vorkommen bildeten die Basis für eine Reihe von bedeutenden Eisenhütten in diesem Raum (z.B. die Königshütte in Bad Lauterberg, 1733 - 1863 Hochofenbetrieb).