观测网由观测线和观测点组成。线、点布置要根据观测的目的、内容和工程地质、水文地质条件进行专门设计。如:地下水观测线要垂直或平行地下水流向布置，以控制地下水的主要补给区与排泄区;滑坡体观测线要垂直或平行滑坡滑移的方向布置,以掌握滑坡各部位的位移;建筑物地基的变形观测应针对建筑物地基持力层深度范围内的易变形层位进行布置。观测点则应布置在有代表性的位置上。各测点要求同步进行观测。为了保持观测记录的连续性，一般采用自记或遥测系统记录。记录要及时进行综合分析，若发现异常,可立即采取措施。如1985年6月18日中国湖北秭归县长江北岸的新滩滑坡，由于测到滑坡的位移异常而及时进行居民转移，避免了伤亡事故。观测资料需按月按年进行整编。地质观测已成为工程地质勘察和预报灾变的重要手段，许多地质作用和地质现象的形成也从观测资料获得了解释。

地质观测内容有地下水动态、岩土体变形和地质构造活动性观测等。

通常对观测井、孔配备自记仪器，对水位、流量、水温、导电率等进行连续观测。①观测地下水水位、地下水流量、水质及其与降雨过程或水库水位变化之间的相互关系，用以分析地下水的补给、径流、排泄规律，评价水库渗漏、水库浸没、坝基渗漏与渗透变形，以及地下工程的围岩外水压力变化等;②观测坝基扬压力的变化，掌握防渗帷幕的工作状态。

在可能滑动的岩土体边坡、地下工程围岩或建筑物地基中埋设仪器，观测工程施工或运用过程中应力和位移的变化。①应力观测:通常在地基、洞壁围岩、边坡地应力作用的范围内，埋设应力计，监测各部位应力的变化;土体中还可视需要埋设孔隙水压测点，监测孔隙水压力的变化速度和幅度。②位移观测:对于滑坡常埋设测斜仪和应变计，以较准确测定滑移界面的滑移量或岩土体内某部位任意方向的位移;在坝基、坝肩或地下洞室围岩中有软弱夹层的部位埋设位移计、挠度计，监测其在工程荷载作用下的沉陷与变形;对于上述工程中可能发生位移的断层与裂隙，常横跨它们粘贴刻度玻璃板、钢栓或用手提式机械量测仪器、遥控电测节理计、位移计等量测其位移。在钻孔内观测轴向位移可用多点位移计，观测径向位移则用测斜仪或挠度计。

在新构造运动活跃的地区，为监测活动断层的位移和地应力场的变化，要用精密水准测量大地形变;对垂直活动断层带，定期进行短水准测量;同时设置专门地震台网，监测微地震和有感地震的活动，用以分析区域构造稳定，以及水库地震发生和发展的可能性。

由于取样的深度和范围受到限制，在海上工作经常使用各种仪器来测量和观测海底的地质情况，如沉积物的分布、沉积层的厚度变化和海底表面沉积物的特征等。除海洋地球物理测量技术外，常用的设备和方法还有:地层剖面仪。利用声波在海底的不同物理界面(地层界面)上发生反射的原理进行工作,常用的频率为3.5赫兹，通常可测量几十米以内的地层界面及沉积物性质，有时也使用中深层剖面仪以探测更深的地层结构。

旁侧声呐:利用高频声波在海底反射的原理来探测海底地貌、沉积结构的一种仪器。对于研究海底沙波、波痕等形态尤为有用。

海底照像:将海底照像装置放于海底附近连续拍摄海底的表面情况，用于研究表层沉积物的结构，与生物作用的关系以及锰结核的分布等。

潜水观测:科学家或潜水员带上潜水装置到海底进行直接观测和取样，但目前只限于水深几十米的浅水海域。乘坐潜水器可潜入几千米，直到万米的水深，除进行直接观测外，还可用机械手采集海底样品。