Địa vật lý thăm dò (Exploration Geophysics), đôi khi gọi là vật lý địa chất, là chi nhánh của địa vật lý ứng dụng (Applied Geophysics), sử dụng các trường hoặc quá trình vật lý có nguồn tự nhiên hoặc nhân tạo để nghiên cứu địa - thủy quyển, nhằm mục đích xác định thành phần, tính chất, trạng thái vật chất ở đó. Nó phục vụ các nghiên cứu địa chất, tìm kiếm khoáng sản, tìm hiểu địa chất môi trường để bảo vệ môi trường và giảm nhẹ thiên tai, khảo sát di tích khảo cổ, tìm vật chưa nổ (UXO), khảo sát địa chất công trình kể cả việc đánh giá tham số công trình ở thế nằm tự nhiên.