以反射地震資料（剖面、資料、曲線）為基礎，進行地層劃分對比、判斷沉積環境、預測巖相巖性的學科。地層學的分支學科。主要用於各種沉積礦產，特別是油氣資源的調查勘探。
地震地層學是介於勘探地震學和沉積地層學的邊緣學科。其理論基礎也來自這兩門學科。應用沉積地層學的知識，可以瞭解不同環境下形成的沉積體的三維外形輪廓、內部不同巖層的成分和分佈以及與其他沉積體的邊界鄰接關係等。從而可以根據沉積體的外形輪廓與鄰接關係反推其形成環境及巖性性分佈。而勘探地震學中的波長和分辨率的理論、薄層幹涉理論、以及地震處理過程中波形和振幅等畸變的知識，則規定瞭用地震資料來瞭解沉積體形態與鄰接關系的可靠性、局限性和多解性。由於這兩方面理論的發展與結合，在70年代形成瞭地震地層學。
地震地層學中最基本的原理是：地震反射同相軸基本上是沉積等時面而非宏觀巖性界面的反映。由此基本原理出發，可以推演出本學科的主要內容：
各反射同相軸的系統中斷面表示它們反映的沉積過程的間斷，這種間斷面也具有相對等時性，即此面之上的所有沉積均比此面以下的任何沉積為新，而在上下兩間斷面之間不被間斷面隔開的地層，可視為大體上連續沉積的一個地層單元，稱為地震層序，層序的上下邊界均被間斷面或與其相當的整合面完全封閉。
間斷面可分為4種類型（見圖）：
①上超，平行的反射同相軸沿一上傾斜面逐層中斷，越在上層的反射延續越遠，說明古海面不斷擴張，向陸進侵。②下超，傾斜的反射同相軸沿下傾或水平底面中斷。層位越高，中斷點離岸越遠。代表陸源碎屑在海盆中沉積范圍在擴大，但一般是細淤泥相。③侵蝕削截，傾斜的反射面向上傾方向被水平或不規則界面從上中斷，代表沉積巖層在構造變動後被剝蝕，形成角度不整合的環境。④頂超，剖面上局部反射面被上面的水平界面中斷，而此界面最後也向下傾方向彎曲並與這些反射平行的現象。水平面代表古水面，斜的反射則為迫使岸線向海撤退的三角洲沉積物。
層序內不同地點的沉積雖屬近同時生成，但其生成環境與巖相成分可能有差異。這種差異反映在剖面上的反射同相軸的平行性、連續性、強度（振幅）、波形及顯示頻率等特性的變化上。故可從這些顯示特征（稱為地震相）預測生成環境和巖相成分。
地震地層學的研究方法有兩大趨向。①著重考慮沉積體的外形、側向接觸關系及其巖相環境等方面的對應關系，將地震剖面上的反射同相軸視為接近於理想的地質體的反映而較少考慮畸變。這種方法常用於區域地震資料的地層解釋，稱為區域地震地層解釋。②利用物探的理論分析以及改變參數處理和模擬方法，詳細地研究地震剖面中局部反射產生變化的地質原因。由於這種研究涉及具體巖性的解釋，常稱為巖性地震研究。又因此種研究常牽涉復雜的計算過程，往往隻能限於局部地區的分析，也被稱為局部地震地層研究。
地震地層學近年來迅速發展，並衍生出層序地層學和油藏描述（或油藏鉆前預測）兩個分支。它們代表瞭地震地層學今後的發展方向。
參考書目
C.E.佩頓主編，牛毓荃等譯：《地震地層學》，石油工業出版社，北京，1980。（C.E.Payton ed.，Seismic Stratigraphy Application to Hydrocarbon Exploration，American Assoiation of Petroleum Geologists，Tulsa，Oklahoma，1977..