التوجيه الجيولوجي هو الوضع الأمثل لحفر الآبار استنادًا إلى نتائج القياسات الجيولوجية والجيوفيزيائية في الوقت الفعلي بدلًا من الأهداف ثلاثية الأبعاد في الفراغ. فالمستهدف عادة هو المحافظة على بئر اتجاهية داخل منطقة دفع المواد الهيدروكربونية والتي يتم تحديدها من حيث مقاومتها أو كثافتها أو حتى طبقاتها الرسوبية الحيوية. في المناطق المُستكشفة، يمكن استخدام التوجيه الجيولوجي للمحافظة على بئر في مكمن معين من خلال تقليل مسامية الغاز أو الماء وتعظيم الإنتاج الاقتصادي من البئر. في عملية حفر الآبار، التوجيه الجيولوجي هو تعديل موضع البئر (زوايا الميل والسمت) أثناء الحفر في الأعماق للوصول إلى هدف جيولوجي واحد أو أكثر. وتستند هذه التعديلات إلى المعلومات الجيولوجية التي تم جمعها أثناء الحفر.
في البدايات، استُخدمت أدوات حفر بدائية في المناطق المستكشفة. وحاليًا مع ظهور أدوات الحفر الدوارة القابلة للتوجيه وكذلك مجموعة متزايدة باستمرار من الأدوات الجيوفيزيائية، أصبح من الممكن تحديد موقع الآبار بدقة متزايدة وبصورة مستمرة. عادةً ما يشتمل تكوين الأداة الأساسية على مستشعرات للاتجاه والميلان، بالإضافة إلى تقنية أشعة جاما. ومن الخيارات الأخرى كثافة النيوترون، والمسح الزلزالي المستقبلي، وقراءات الضغط في قاع البئر وما إلى ذلك. ونظرًا للكم الهائل من البيانات التي أُنشئت، وخاصةً بواسطة أدوات التصوير، فإن البيانات المنقولة إلى السطح تشكل جزءًا مختارًا بعناية من البيانات المتاحة. وتُجمع البيانات في الذاكرة لمعالجتها عند العودة إلى السطح باستخدام الأداة.