"Australien är en likasinnad partner och en global ledare när det gäller kritiska råvaror", sade EU:s handelskommissionär Valdis Dombrovskis i ett uttalande.
"Detta partnerskap är ett stort steg framåt i våra ansträngningar att säkra en mer hållbar försörjning av kritiska råvaror för EU, samtidigt som det främjar investeringar i Australien".
USA och dess allierade har under de senaste åren arbetat med att etablera alternativa källor till kritiska mineraler. Kina kontrollerar för närvarande en stor del av tillgångarna.