最早的地质仪器大多是光学仪器或机械仪器。中国古代四大创造之一的罗盘的运用，导致了地磁偏角的发现。它同长期以来运用的铁锤和放大镜，一直是户外地质作业的根本东西。东汉张衡创造的地动仪便是一种机械式地震仪。机械式磁力仪差不多运用了400年之久。惯例化学剖析办法（如分量法、滴定法等）的仪器，运用前史也好久，有的沿用至今。

　　1906年制造成功的三极管使人类步入电子年代，地质仪器也由此迅速开展。仪器的测读死而复生阅历了电子管和晶体管两代。前期选用反应技能来进步稳定性和输入阻抗等技能指标，使用电磁屏蔽和各种模仿滤波器来抗搅扰和作原始的数据处理。第二次世界大战今后，离散时刻信号处理理论和核算通讯处理理论逐步老练；60年代集成电路呈现，使这些理论的运用成为可能，地质仪器向数字技能方向开展，并开端运用相关接纳、锁相接纳、匹配滤波、屡次平平等技能处理强搅扰布景中弱小信号的检测和估值问题。

　　60年代后期,核算机技能开端引进地质研讨，被用于地质数据收集、处理、运算、地质图件凹凸，地质材料的揣度解说等多方面。户外或室内收集的原始数据，先记录在数字磁带或磁盘等前言中，通过校对、偏移、滤波、延拓、微分等处理，提取有用信息，用以树立数据库，或作进一步的剖析和运算。核算或处理的成果，可用于凹凸各种地质图件。在揣度解说方面，使用人机联作方法，选用图画归纳技能，与多元核算或模糊数学结合，据以区分矿带、古生物带、岩性岩相带、判别矿与非矿等。人工智能在开展地质专家死而复生方面也取得了明显发展。

　　70年代后期，运用了微型核算机，户外或室内仪器由简略的数据收集死而复生，开展到具有操作办理、毛病自检、现场或实时处理、成图等功能，并能进行必定的解说揣度。

　　地质仪器的灵敏度跟着物理学的发展而不断进步。如1945年发现核子旋进信号前，机械式磁秤的灵敏度只要几百纳特，而50年代初，高分辨率的核子旋进磁力仪，灵敏度约为0.1纳特。1957年，使用塞曼效应研发的光泵磁力仪,初次用于地球物理丈量。一般灵敏度在10-3～103赫兹范围内可达10-3纳特。70年代后期，使用约瑟夫森效应制成的超导磁力仪灵敏度比光泵磁力仪高1～2个数量级以上。