태백선 석항역에서 남동쪽으로 36㎞ 거리에 있다. 지질은 캄브리아기에 생긴 변성퇴적층(變成堆積層)이고, 광상(鑛床)은 퇴적층이 뒤의 열수작용(熱水作用) 때문에 변성 혹은 재결정 작용을 받았거나 두 가지 작용을 동시에 받았을 것으로 보이는 고온교대광상(高溫交代鑛床)이다.
주광체는 변질점판암(變質粘板岩) 중에 배태하는 회중석광(灰重石鑛)이며, 6개조의 맥이 발달하고 있다. 지표 연장 약 1㎞, 사심도(斜深度) 1.2㎞, 경사 25∼30°이다.
1916년 4월 노두(露頭)가 발견된 뒤 1923년 일본인이 개광, 개발하여 오다가 1948년 8월 상공부 직할 기업체로 운영하게 되었다. 1952년대한중석광업주식회사가 인수하여 국영체제로 운영되다가 1969년 이후 민영화되었다.
1952년 3월의 한미중석협정 체결 이후 약 2년간의 개발 상황은 특히 눈부신 바 있었다. 1967년부터는 샌드필링(sand filling)채광법을 적용, 시설을 완비하였고, 1970년 6월에는 심부 개발 수갱(竪坑) 건설을 하였으며, 1972년에는 APT공장을 건설하였다.
확정 광량 WO30.06% 687만 3930M/T, 추정 광량 WO3 0.48% 692만 4300M/T로 매장량은 도합 WO30.54% 1379만 8230M/T이며, 국내 총 매장량의 약 60%를 차지한다. 1960∼1980년의 20년간 연평균 생산량은 약 4,000t, 부산물로 생산되는 창연과 휘수연도 연간 1,000t에 달하였다.
1985년 현재의 생산량은 WO3 70% 4,597M/T이며 우리 나라 중석 총 생산량의 80% 이상을 차지한다. 대한중석 상동광업소는 매장량과 생산 규모에 있어서 단일 광산으로는 세계 최대이며, 세계 생산량의 약 10%를 차지한다.
그리고 이곳에서 생산되는 중석은 주로 일본·프랑스·독일·스웨덴 등지로 수출되나, 최근 국내 중공업 발달과 더불어 1975년 대한중석이 금속텅스텐 가공을 시작함에 따라 국내 총 생산량의 17∼18% 정도가 내수용으로 공급되고 있다.
중석은 텅스텐 합금 제조에 사용되는데, 근대병기·고속도강(高速度鋼)·각종 절삭공구·전구용 필라멘트·진공관이나 X선관의 대음극판·전기로 등의 제조 원료로 쓰인다.
또한 화학적으로는 매염제(媒染劑) 시약(試藥)·안료촉매(顔料觸媒) 등의 제조에 사용된다. 특히, 군수 공업과 밀접한 관계를 가지는 중석은 국제 수요에 절대적인 영향을 받는 데, 미국과의 수출협정 폐기로 인하여 1965년부터 생산량이 감소되었다. 그러나 경영의 합리화와 저렴한 노동력의 이점을 살린다면 국제 경쟁에서 유리할 것이다.
1971년 이후 해마다 생산 폭이 증가하고 있는 실정이므로 그 전망은 밝으나, 시설 확충에도 불구하고 품위가 떨어지는 것이 문제였다.
상동광산 부근은 광산 개발 전에는 화전민이 약간 살고 있는 정도였는데, 광산 개발에 따라 해발 600m의 고지에 하곡을 따라 가촌형(街村型)의 광산촌락이 형성되었다. 그러나 1990년대 들어서면서 부터 광산산업이 쇠퇴하여 폐광되었다.