在淺層地震地勘探中，地震記錄所反映的各種地質構造的清晰度取決於地震資料的分辨率。地震勘探的分辨率就是分辨各種地質體和地層細節的能力，它包括縱向分辨率和橫向分辨率兩個方面。
(1)縱向分辨率
縱向分辨率也稱垂向分辨率或時間分辨率，它是指地震記錄沿垂直方向能夠分辨的最薄地層的厚度。通常有兩種含義:壹種是從地震記錄上能夠正確地識別地層頂、底界面的反射波:另壹種是從地層記錄能夠確定薄地層的反射波，從而確定地下薄層的存在。關於縱向分辨率主要從薄層頂、底反射波的時差和振幅變化兩個方面討論。
波的時差法。在傳統的地震勘探中，常用Δτ與Δt的比值大小來定義，縱向分辨率其比值大於1時，兩個波能分開，說明有較高的分辨率;當比值小於1時，兩波不能分開，說明是低分辨率的。當地震波的延續時間越短、相位數越少(設n=1)、波長超短時，Δh越小，則分辨率越高;反之，分辨本就低。
波的振幅法。當兩個反射波的波峰或波谷相對應，則兩波可同相疊加，出現相幹加強，合成波的振幅是單個子波振幅的2倍，稱這種振幅為調諧振幅。調諧振幅所對應的地層厚度Δh為1/4視波長，此厚度稱為調諧厚度，定義調諧振幅的對應地層調諧厚度為縱向分辨率。
(2)橫向分辨率
橫向分辨率也稱水平分辨率或空間分辨率，它是指地震記錄沿水平方向能夠分辨的最小地質體的寬度。
在地震資料的地質解釋中，壹般把第壹菲涅爾帶的半徑r作為地震記錄的橫向分辨率。若地下地質體的寬度大於或等於第壹菲涅爾帶，才能夠在水平疊加時間剖面上分辨該地質體的存在。菲涅爾帶的半徑隨頻率f的增高而減小，隨探測深度的增加而變大。提高地震記錄的橫向分辨率，主要在於提高所激發的地震波的頻率。由於橫向分辨率隨著深度的增加而減小，因此壹個深部的地質體必須有較大的延伸面積才能與淺層較小的地質體產生同樣的地震效應。
(3)影響分辨率的主要因素
影響地震記錄分辨率的主要因素有以下幾個方面，反射波的主頻和頻帶寬度、子波形態、信噪比、地震波的穿透深度及時間和空間采樣率等。
主頻和頻帶寬度。當頻帶較窄、中心頻率較低時，對應的脈沖響應主瓣較寬，旁瓣振幅較大;當頻帶寬度不變，中心頻率較高時，對應的脈沖響應主瓣較窄，旁瓣振幅比大，振衰減慢，不利於提高地震分辨率。當中心頻率保持不變，頻帶寬度加大壹倍時所對應的脈沖響應，主瓣較率，旁瓣振幅值小，尾部振幅衰減快，具有較高的分辨率。在提高地震子波主波的同時，采取寬頻帶記錄t，方能取得較高的分辨率。因此可以認為，寬高頻的地震波具有較高的分辨率。從物理意義上說，寬高頻信號更接近δ(t)脈沖，而它具有理想的分辨率，能夠分辨任意薄的地層。
采樣率。采樣率包括時間采樣率和空間采樣率，無論在時間域、空間域進行采樣，采樣間隔均應滿足采樣定理，才能不出現假頻。