原理
地震正演模擬可以通過數值模擬或物理模擬來實現，而使用的地震模型可以是概念模型、物理模型或者是數學模型。地震模型可以根據井中資料的地質分析結果來設計，也可以從地震資料解釋結果得到。
地震正演模擬就是利用已有資料(測/鑽井等資料)建立地下地質模型，根據地震波在地下介質中的傳播原理，通過一定得數學方法(如射線追蹤或波動方程偏移等)，正演模擬計算出所建立地質模型的地震記錄。地震模型正演的基礎在於不同的岩層具有不同的速度和密度，兩者的乘積為波阻抗。波阻抗的差異會產生反射係數。假設地震波是垂直入射的，則可計算法線入射的反射係數:
地震模型正演其中，R為反射係數，ρv，，ρv為相鄰兩層的波阻抗。地震子波也是地震模型正演中的一個重要參數。實際地震記錄從激發、傳播到接收，相當於經歷了一個濾波系統，一個尖銳的脈衝通過大地濾波系統之後，就變成了一個有一定延續長度的脈衝波形，即地震子波。所以地震模型正演中，選擇合適的地震子波也是決定最終的正演結果與實際地震記錄吻合與否的關鍵。
套用
地震正演模擬在地震勘探和油藏地球物理中已被廣泛套用，在地震數據採集(見地震數值模擬、二維模型模擬、多波多分量地震正演模擬)、地面和井中地震數據處理(如去噪、疊加、疊前偏移速度分析、成像)、地震反演(如波阻抗反演、AVO反演、岩性反演)以及地震資料解釋(如合成地震記錄製作和地震地質關係標定、層位和斷層解釋、地震層序地層學解釋、非構造圈閉識別、盆地分析、油藏表征和模擬)等實際生產和方法研究中都發揮了很大作用。
發展方向
地震正演模擬的地震回響與實際觀測結果之間存在著差異性和多解性，尤其對於複雜構造或(和)複雜介質(如多相介質、非均勻介質、各向異性介質)正演模擬的效果還不理想，今後需要在理論和實踐兩個方面取得進一步的突破才能有更大的發展。
