地下油氣不是到處都有的，它大多生成在稱為沉積岩的地層中，儲存於有利的構造(圈閉)內，只有將鑽井打在含油氣的構造上才能見到油氣。油氣田的地表多種多樣，有平原、沙漠、戈壁、山區、湖泊和海洋;地下情況更加複雜多變，地層有起有伏，含油氣地層厚薄不一，埋藏深淺相差懸殊，岩性也各不相同。我們通過什麼來了解地下這些地質情況呢?儘管古代人早就發明了鑽井技術，但鑽井成本太高，目前鑽一口井少則上百萬，多則數千萬元，花費很大，而且打井只是一孔之見，難以全面掌握地下地質情況。在鑽井之前，如能應用地球物理方法選准鑽井的地方，這樣做往往能比較快、比較省、比較好地解決這一難題。
地球物理勘探的方法很多，各有特點和長處。對一個地區來講，首先要快速找到沉積盆地，並對盆地的地質結構有個總體的了解，這方面重磁電勘探有明顯的優勢，它不僅能快速劃定沉積盆地的邊界，提供盆地內的沉積岩分布及厚度等基本地質信息，而且還能概略地指出含油氣有利區帶和對油氣資源進行初步評價，為下一步勘探做好嚮導。但是，要想找到油氣僅憑重磁電勘探成果還不夠，還需要對盆地進行詳細勘查，這時，就需要開展精度更高的地震勘探工作。最後應用多種地球物理信息進行綜合分析，進一步查明地下地質情況的細節，為鑽探提供井位。從石油勘探到建成油氣田，是一個較長時間的調查研究、反覆認識的過程，在這個系統工程中，地球物理勘探作用很大，在勘探油氣的諸多工種中地球物理勘探這道工序最靠前，因此被稱為主力軍和排頭兵。
大慶油田的發現充分地說明了這一勘探過程。大慶油田位於松遼盆地，對它的勘探始於1955年。在對盆地的周邊進行地質調查的基礎上，首先開展了全盆地的地球物理勘探工作，通過多種資料的綜合解釋，對盆地的結構有了初步了解，發現盆地中央有一個大型的構造帶。經反覆論證，該構造帶是儲存油氣的有利場所，並選擇構造帶上最有利的部位，部署了松基3井，鑽探結果完全證實了物探工作的推斷。松基3井的噴油，宣告了大慶油田的發現。大慶油田的開發，從根本上改變了中國石油工業的面貌，促進了石油工業的全面發展。爾後，在華北、環渤海灣以及西部諸多油氣田等幾乎所有油氣田的發現和開發中，地球物理勘探工作都起到了主力軍和排頭兵的作用。