我国最早的深部探测起于20世纪50年代，是科学家实施的柴达木盆地地震剖面，后来在华北地区进行过深地震反射剖面试验。上世纪90年代初以来，经过多次国际合作掌握了深地震反射剖面和宽频地震观测技术。目前，我国地球物理学家，已在喜马拉雅山、秦岭、北祁连山、西昆仑山、天山、大别山等地区进行了深反射地震剖面探测，数据采集质量和处理解释已为国际同行认可，达到一流水准。其中，中美等合作的“青藏高原深地震探测”(INDEPTH，1992-2006)发现了印度地壳俯冲到亚洲地壳之下的精细结构和高原地壳中广布的流体引起举世瞩目。INDEPTH项目已经发展到第四阶段，参与的国家扩大到美、德、加，成为地球科学国际合作的典范。

“十五”期间，国土资源部设立了大型矿集区深部精细结构探测项目，目标是利用高分辨率反射地震、层析成像技术揭示大型矿集区的精细结构，从而寻找深部容矿层的分布，为寻找“第二成矿富集带”提供理论依据。在铜陵矿集区的试验结果表明，反射技术可以清晰地揭示出该地区的主要容矿层“五通组”（又称五通石英砂岩，时代属晚泥盆世，因五通山命名）的深部分布形态，层析成像技术可以有效揭示成矿岩体的空间形态。

“十一五”时期，我国深部探测迎来黄金发展时期。2006年1月，国务院发布《关于加强地质工作的决定》，其中明确提出“实施地壳探测工程，提高地球认知、资源勘查和灾害预警水平”，堪称中国地壳探测工程的转折点。2008年，中国“深部探测技术与实验研究”专项启动，中国正式加入“挺进地心”国家行列。