水文地质地面物探方法的种类很多，在水文地质调查中应用最普遍的是电法，磁法、放射性探测法和声波探测法也经常使用。这些物探方法是探测地层岩性、构造和寻找地下水及判定某些水文地质现象的有效手段，但多数的物探方法都是间接的勘查和找水方法。

常见的地面水文地质物探方法及其适用条件见表。

其中，①地震勘探。包括反射波法和折射波法。反射波法则是利用地震反射波进行地质勘探的方法。该方法通常在深层折射波的盲区以内接收反射波，并利用电性差异（岩土层的电阻率差异和极化率差异）来研究与地质体有关的直流电场分布特点及其规律，据以找矿和解决相关地质问题。折射波法是利用由人工激发的地震波在地下岩土层界面产生的折射波进行地震勘探的方法。当介质分界面以下物质的波速大于分界面以上物质的波速时，透射角大于入射角；当入射角为临界角时，透射角等于90°，此时折射波在介质分界面处产生。根据折射波法所获得的时距曲线，可确定折射层位置及弹性波的传播速度。该速度可用于判断岩土介质的成分。②电法勘探。电磁法是根据岩石或矿石的导电性和导磁性的不同，利用电磁感应原理进行找矿勘探，是交流电法中应用最广泛、变种也最多的一大类。可分为地面电磁法、航空电磁法和井中电磁法等。激发极化法是根据供电极断电后，由电化学作用引起的岩石和地下水放电电场（即二次场）的衰减特征来开展勘探。由于激发极化所产生的二次场值小，故这种方法不适用于覆盖层较厚（如大于20米）和工业游散电流较强的地区。电源笨重、工作效率较低、成本较高，也是这种方法的不足之处。③放射性探测法（天然放射性找水法）。自然界存在3个放射性元素系（铀一镭系、钍系和锕系），但在岩石和水中分布较广泛的，主要有铀（U）、镭（Ra）、氡（Rn）、钍（Th）和钾（K）等放射性元素。当天然放射性元素发生衰变时，能放出射线，利用核辐射探测仪器可以测定这些射线的强度。由于射线穿透力较强，粒子电离能力较强，通常采用和两种辐射仪开展工程实践中的放射性探测。