Vàng thường được tìm thấy trong trạng thái tinh khiết, nhưng cũng có thể vàng được chiết xuất từ bạc, đồng, chì và kẽm. Nước biển cũng có thể chứa vàng, nhưng với số lượng không đủ để mang lại lợi nhuận khai thác bởi tỷ lệ chỉ là 1/40 của một hạt vàng trong mỗi tấn nước. Vàng thường được tìm thấy trong hai dạng là mạch mỏ (lode) hoặc mỏ sa khoáng; các kỹ thuật khai thác mỏ sử dụng để trích xuất vàng phụ thuộc vào loại mỏ vàng tìm được.
Trong một mạch mỏ, vàng trộn lẫn với khoáng sản khác, thường là thạch anh, với đất đá vây quanh. Vàng thu được từ những mạch này bằng cách khoan, nổ mìn, hoặc xúc đất đá xung quanh. Các mạch lode thường chạy sâu dưới lòng đất, để khai thác vàng thợ mỏ phải đào hầm dưới mặt đất dọc theo tĩnh mạch, dùng cuốc, vật liệu nổ nhỏ, sau đó loại bỏ các quặng vàng từ đá xung quanh.
Với quặng sa khoáng chứa phần lớn quặng vàng cốm và hạt vàng đã được rửa trôi từ các quặng lode chảy xuống hạ lưu và trộn lẫn trong cát sỏi. Để khai thác vàng sa khoáng, người ta thường dùng phương pháp thủy lực như sử dụng một dòng nước cao áp để tách các hạt vàng cốm ra khỏi khối đất đá có chứa quặng, sau đó các quặng vàng được rửa xuống cống hoặc máng có rãnh để trôi sạch đất cát và thu được vàng. Khai thác khoáng sản và nạo vét thủy lực đang bị cấm ở nhiều quốc gia, vì cách làm này phá hoại môi trường đất và các suối nước.
Sau khi khai thác và sàng lọc sơ bộ, quặng vàng được vận chuyển đến nhà máy để nghiền trong nước thành các phần nhỏ hơn, sau đó tiếp tục đưa vào máy nghiền sử dụng bị thép để đập quặng. Vàng sau đó được tách từ quặng bằng cách sử dụng một trong nhiều phương pháp. Tách nổi là phương pháp liên quan đến việc tách vàng từ quặng bằng cách sử dụng một số hóa chất và không khí, tạo ra các bọt khí để vàng bám vào và nổi lên trên, tiếp theo là thu các bong bóng này để lấy vàng.
Công nghệ tách hóa cyanua liên quan đến việc sử dụng hóa chất này để tách vàng từ quặng bằng cách tạo kết tủa vàng và tách ra khỏi dung dịch xyanua trong một bộ lọc ép. Các quá trình tương tự với các hóa chất khác nhau cũng được sử dụng để tách vàng. Trong khâu luyện kim, vàng được đun nóng với một chất hóa học gọi là "thông lượng”. Các tác nhân này kết hợp với các tạp chất còn lại, nổi lên trên và được lấy đi, để lại kết tủa vàng.
Qua các quá trình này, nếu vàng vẫn không đủ tinh khiết, nó có thể được nung chảy cùng một chất hóa học để tiếp tục kết hợp với các chất gây ô nhiễm và nổi lên trên để tách riêng ra. Vàng tinh khiết sau đó được rót vào khuôn và làm cứng.