人們可以透過地震等自然現象去感知和探測地球內部，經過科學家的努力，針對這一自然現象的研究已經衍生出一門學科，即地震學。

在維基百科上這樣定義地震學：

Seismology ( /saɪzˈmɒlədʒi/; from Ancient Greek σεισμός (seismós) meaning "earthquake" and -λογία (-logía) meaning "study of") is the scientific study of earthquakes and the propagation of elastic waves through the Earth or through other planet-like bodies. The field also includes studies of earthquake environmental effects such as tsunamis as well as diverse seismic sources such as volcanic, tectonic, oceanic, atmospheric, and artificial processes such as explosions. A related field that uses geology to infer information regarding past earthquakes is paleoseismology. A recording of earth motion as a function of time is called a seismogram. A seismologist is a scientist who does research in seismology.

簡單來說，地震學就是研究地震以及地震波在地球內部傳播的學問，透過地震波的傳播，不僅可以幫助人類探測地下資源（石油、煤礦、鹽層等），也對研究地球內部結構做出突出貢獻。

由於地震波通常在與地球內部結構相互作用時有效傳播，因此它們為研究地球內部提供了高解析度的無創方法。其中一個最早的重要發現（由理查德·迪克森奧爾德姆於1906年提出，並由哈羅德·傑弗里斯於1926年明確表示）是地球的外核是液體。由於S波不透過液體，液體核心在地震的一側產生“陰影”，與地震相反，沒有觀察到直接的S波。此外，P波穿過外核的速度比地幔慢得多。

利用地震層析成像處理來自許多地震儀的讀數，地震學家已經將地球的地幔對映到幾百公里的解析度。這使得科學家能夠識別對流單元和其他大尺度特徵，例如核 - 地幔邊界附近的大型低剪下速度省等。

圖 透過地震波取樣的地球內部的地震速度和邊界

學術界對地震的興趣可以追溯到古代。關於地震自然原因的早期猜測包括在米利都的泰利斯（公元前585年），米利都的阿那西梅內（公元前550年），亞里士多德（公元前340年）和張衡（公元132年）的著作中。

公元132年，中國漢代的張衡設計了第一個已知的地震儀（史書記載）。

在17世紀，Athanasius Kircher認為地震是由地球內部通道系統內的火焰運動引起的。Martin Lister（1638年至1712年）和Nicolas Lemery（1645年至1715年）提出地震是由地球內的化學爆炸引起的。

1755年的里斯本地震，恰逢歐洲科學的普遍開花，啟動了加強科學嘗試，以瞭解地震的行為和因果關係。最早的迴應包括John Bevis（1757）和John Michell（1761）的作品。密歇爾確定地震起源於地球內部，並且是由“在地表下方移動大量岩石”引起的運動波。

從1857年開始，羅伯特馬利特奠定了儀器地震學的基礎，並使用炸藥進行了地震學實驗。他還負責創造“地震學”這個詞。

1897年，Emil Wiechert的理論計算使他得出結論，地球的內部由一層矽酸鹽組成，圍繞著鐵芯。

1906年，理查德·迪克森·奧爾德姆（Richard Dixon Oldham）確定了P波，S波和地面波在地震圖上的單獨到達，並發現了第一個明確證據表明地球具有中心核心。

1910年，在研究了1906年 4 月的舊金山地震後，哈里菲爾丁裡德提出了“ 彈性回彈理論 ”，這仍然是現代構造研究的基礎。該理論的發展取決於早期關於彈性材料和數學行為的獨立工作的重大進展。

1926年，哈羅德傑弗里斯是第一個根據他對地震波的研究聲稱，在地幔下面，地球的核心是液態的。

在1937年，英格萊曼確定地球的液態外核內有一個實心內芯。

到了20世紀60年代，地球科學已經發展到這樣一個地步，即在現在已經確立的板塊構造理論中，地震事件的因果綜合理論已經融合在一起。