目前有關地球內部的知識，絕大部分是來自于地表地球物理觀測資料的解釋，因此任何一種地球物理觀測最終都要求解反演問題。
反演：根據各種位場、地城波、地球自由振蕩、交變電磁場、以及熱學的地球物理觀測數據去推測地球內部的結構形態及物質成分，定量計算各種有關的物理參數。
反演理論：就是從一個物理系統上的觀測值來恢復此系統的有用信息的一套數學和統計技術（微積分、微分方程、矩陣代數、統計估算和推斷等）。
任何人只要用一條線去擬合一組數據他實際上就已經在應用反演理論。
解反演問題是一門廣泛應用于各個科學技術領域的基本研究方法。凡科學技術中涉及到觀測與演繹的都會遇到此類問題。
解反演問題的古典方法是最小二和乘法及統計學的回歸，參數估計等，近二十余年來，由于地球物理反演問題的計算廣泛應用了信息論、線性及非線性規劃，廣義逆理論及最優化方法等一些數學工具，在理論和方法上都有重大進展。