垂直地震剖面，简称VSP，是20世纪70年代提出的，20世纪70年代后期和80年代较为流行。垂直地震剖面技术和以往提到的地震勘探不同，它是将接收器放在已打好的深井中，接收线沿井孔布置，并借助推靠器将接收器紧紧贴在井壁上。
地震勘探的接收器是放在地面上，而垂直地震剖面的接收器是垂直地面放在井下。工作时首先将一组接收器下放到井底，在深井附近或离开一定距离布置激发点，当井中接收器接收到地震波后，将接收器上提一定的距离，重新放炮接收，一直观测到预定的深度为止。
这就使垂直地震剖面比以往地震勘探有诸多优点，也就有了特殊的用途。
由于接收器是放到井下的已知深度上，能精确地求准地震波在地层中的传播速度，还可以帮助找出地震剖面上的地震层位与地质层位的关系，避开了地面对它的干扰和地表对能量的吸收，能接收到弱反射，资料质量较高，是研究井孔附近（数百米范围内）地层构造细节的主要方法之一。
由于它能接收多个方向的地震波，所以，它也可以帮助研究干扰波的情况。在过去50年中，人们发现很多盐丘构造，其中有的盐丘中含有丰富的石油和天然气。然而，人们对含油盐丘构造的细节（如翼部的形态等）了解得不是很清楚。通过VSP特别是三分量VSP的工作，研究人员可以查清含油盐丘翼部的形态，将藏在这里的油气开采出来。