Die Seismik nutzt Wellen, die durch Erschütterungen (Anregung der seismischen Quelle durch Hammerschläge, Sprengungen, beschleunigte Fallgewichte, Vibratoren) im Untergrund erzeugt werden und misst die Laufzeiten und Amplituden der seismischen Wellen, die sich im Untergrund mit materialspezifischer Geschwindigkeit ausbreiten.
Diese Eigenart der Ausbreitung der seismischen Wellen kann zur Kartierung von allen geologischen Situationen verwendet werden, in denen ein Lockersediment oder Festgesteinskörper eine Trennfläche bilden, wie die Mächtigkeit einer aluvialen Überdeckung auf Kristallin oder die Mächtigkeit der Verwitterungsschicht. Klüfte und Bruchzonen können so gleichermäßen erfasst werden, wenn man reflexionsseismisches Datenprozessing einsetzt und so quasi einen 2D-Schnitt der reflektierenden Gesteinsschichten als Plot erhält.
Seismische Verfahren können auch zur Bestimmung von Gesteinsparametern in der Erdbebenforschung zur Ermittlung der Kenngrößen zur Erdbebensicherheit oder zur Bodenklassenermittlung (über Porosität, Felsklasse, Dichte) beitragen. Es werden je nach Geometrie und Leistung der seismischen Quelle Aussagetiefen bis weit über 1000m möglich.
An Diskontinuitäten mit Materialwechsel im Untergrund, wie geologischen Schichtgrenzen werden die meist an der Oberfläche erzeugten seismischen Wellen gebrochen (Refraktion) und reflektiert (Reflexion) und können an der Erdoberfläche mit auf Profilen ausgelegten Geophonen (Erschütterungsaufnehmern) registriert werden. Aus den Laufzeiten und Amplituden der Wellen wird in sogenannten Seismogrammen nach einem umfänglichen Processing ein seismisches Bild des Untergrundes erstellt, aus denen ein geologisches Modell interpretiert werden kann.