Οι υπεδάφιοι πόροι είναι πλούσιοι στο νομό :

Ουράνιο, λιγνίτες, χρυσός, γεωθερμικό πεδίο, μεταλλικό νερό συνθέτουν το φάσμα των υπεδάφιων πόρων του νομού. Πιο συγκεκριμένα στο νομό υπάρχουν δύο αρχαία (της εποχής του Μ. Αλεξάνδρου) ορυχεία χρυσού : ένα στο όρος Άγκιστρο και ένα στο Παγγαίο, των οποίων η οικονομική ή άλλη σκοπιμότητα αξιοποίησης είναι αντικείμενο ειδικής μελέτης. Επίσης αντικείμενο μελέτης είναι και η αξιοποίηση των κοιτασμάτων ουρανίου που εντοπίστηκαν στα βόρεια της πόλης των Σερρών. Εξάλλου τα τρία λιγνιτορυχεία, που παρουσίασαν αξιόλογη παραγωγή μέχρι το 1950, έκτοτε αδρανούν με το ερωτηματικό της σκοπιμότητας της χρήσης τους.

Αξιόλογο γεωθερμικό πεδίο εκτείνεται από την περιοχή Σιδηροκάστρου, όπου η ομώνυμη Λουτρόπολη, μέχρι τα Θερμά Νιγρίτας. Η γεωθερμία του πεδίου αυτού χρησιμοποιείται ήδη σε θερμοκήπια και ιαματικά λουτρά. Μάρμαρο και αδρανή υλικά υπάρχουν ως και στο όμορφο δάσος του Λαϊλιά. Ο σφαγνώνας του Λαϊλιά έχει ανακηρυχθεί από το 1985 Μνημείο της Φύσης. Και παρ' όλα αυτά απειλείται με εκχώρηση του για λατομείο γρανίτη. Σφαγνώνας είναι ελώδης τόπος των εύκρατων και ψυχρών περιοχών του Β. ημισφαιρίου, με κύριο ευδόκιμο είδος τα φυλλοβρύα της τάξης των σφαγνωδών (μοναδικό γένος το Σφάγνο με 350 είδη). Είναι βρύα με βλαστό όρθιο ύψους 30εκ. περίπου, με πολύκλαδο φύλωμα. Με το χρόνο η κάτω πλευρά του βλαστού νεκρώνεται και με την μακροχρόνια, χωρίς οξυγόνο, αποσύνθεση του δημιουργεί την "τύρφη".