Seisminis tyrimas naudojamas Žemės požeminei struktūrai tirti ir daugiausia naudojamas naftos ir dujų žvalgymui. Šis metodas naudoja atspindinčios seismologijos principus seisminiams duomenims gauti ir interpretuoti, o tai leidžia įvertinti Žemės sudėtį. Metodas yra panašus į kompiuterinės ašinės tomografijos (CAT) nuskaitymo metodą, apimantį seisminių bangų, sklindančių per Žemę, analizę.
Kai atliekamas seisminis tyrimas, seismines bangas dažniausiai sukuria dinamitas arba specialūs vibratoriai, sumontuoti ant sunkvežimių. Šie vibroziniai sunkvežimiai, kaip jie žinomi, dažnai naudojami, jei dinamito naudojimas gali padaryti didelę žalą aplinkai, pavyzdžiui, urvinėse vietose. Sunkvežimiuose naudojamos daugiau nei 3 tonos (2.72 metrinės tonos) sveriančios sunkiojo metalo plokštės, kurios liečiasi su žeme ir kurios vėliau daužomos sunkiais plaktukais.
Kai seisminės bangos praeina per Žemę ir susiduria su skirtingomis medžiagomis, dalis jų energijos atsispindi nuo skirtingų sluoksnių ribų, o kitos bangos praeis. Atsispindėjusi energija grįžta į paviršių, kur jos greitis ir stiprumas matuojamas specialiais detektoriais, vadinamais geofonais. Geofonai žemės judėjimą paverčia elektriniais signalais, kurie vėliau skaitmeninami seismometrais. Šiuos signalus vėliau apdoroja kompiuteriai; kuo sudėtingesnė tiriamos srities geologija, tuo daugiau skaičiavimo galios reikia apdoroti didžiulius duomenų kiekius.
Atsispindėjusių bangų greitis ir stiprumas priklauso nuo sluoksnių, su kuriais jos susiduria, tankio. Uoliena tampa tankesnė kuo giliau po žeme, bet dujų ir naftos kišenių tankis yra daug mažesnis. Kuo tankesnė medžiaga, tuo greičiau atsispindės bangos. Kadangi seisminės bangos susiduria su mažesnio tankio medžiagomis, daugiau jų energijos praeina. Analizuodami laiką, kurio reikia bangoms atsispindėti, geologai gali sukurti tikslų podirvio vaizdą, naudodami 3D seisminį aiškinimą.
Naudojant dujas ir naftą, seisminis tyrimas gali atskleisti mažesnio tankio medžiagų kišenes ir jų vietą. Tai nebūtinai garantuoja, kad šiose kišenėse yra naftos ar dujų, nes tai gali reikšti bet kokią kitą mažesnio tankio medžiagą, pvz., vandenį. Nepaisant to, didelė surinktų duomenų įvairovė ir patikimumas yra neįkainojamas, apimantis dirvožemio sudėtį ir tvirtumą, gylį iki pamatinių uolienų ir vandens sluoksnių, uolienų struktūrą ir daug daugiau. Ši informacija turi ir akademinę, ir komercinę vertę.
Be naftos ir dujų žvalgymo, seisminis tyrimas gali būti naudojamas ir kitose komercinėse srityse. Tai gali apimti tauriųjų metalų ir akmenų, pvz., aliuvinio aukso, deimantų ar platinos, ar kitų išteklių, pvz., žvyro, smėlio ir karjero, paiešką. Seisminiai tyrimai taip pat naudojami siekiant užkirsti kelią naftos išsiliejimui, tiriant žemės stabilumą ten, kur bus tiesiami dujotiekiai.