Applications géoelectriques terrestres
Un courant électrique est injecté dans le sol au moyen de deux électrodes de courant. La différence de potentiel engendrée par le champ électrique est mesuré entre deux électrodes de potentiel situées au point de mesure au milieu des deux électrodes de courant. A partir des valeurs du courant et potentiel mesurés la résistivité moyenne du sous-sol peut être calculée jusqu'à une certaine profondeur de pénétration. La profondeur de pénétration dépend de la distance entre les électrodes de courant. Plus on augmente la distance entre les électrodes de courant, plus la profondeur de pénétration augmente et plus on obtient des informations sur les structures géologiques plus profondes. Les mesures sont répétées en augmentant progressivement la distance entre les électrodes de courant pour atteindre les structures géologiques plus profondes. Ainsi une courbe est obtenue qui donne la résistivité apparente (moyenne) en fonction de la distance horizontale entre les électrodes de courant. L'interprétation d'une telle courbe par ordinateur permet de la transformer en une section géophysique du sous-sol qui montre la résistivité en fonction de la profondeur.

La résistivité d'une structure géologique est déterminée surtout par sa porosité, la saturation du sédiment et la résistivité de l'eau dans les pores. Le gravier a une porosité plus faible que le sable et sa résistivité est donc plus élevée que celle du sable. L'argile, qui peut avoir des porosités très élevées, montre des résistivités encore plus basses. Par contre, une roche compacte montrera une résistivité très élevée qui diminue suivant l'altération et la qualité. Chaque structure géologique se distingue donc des autres au niveau de la résistivité suivant la teneur en argile, sable et gravier. Dans l'eau doux la résistivité d'une structure géologique dépend en géneral surtout de son contenu d'argile.

Applications géoelectriques fluviaux et marines
Pour l'application sur l'eau les électrodes sont situées sur un cable multiconducteur, traîné derrière un bateau. Le bateau pourrait être un grand navire de haute mer, un bateau remorqueur, une chaloupe,   normal survey launches, un Zodiac inflatable, une pirogue ou même un pick-up sur la plage.

Pendant que le bateau suit son tracé les mesures sont effectuées et enregistrées automatiquement par un ordinateur qui controle tout le système géophysique sans aucune intervention de l'opérateur. Ainsi, il y a moyen d'obtenir un sondage complêt toutes les 2.5 secondes. A une vitesse du bateau de 2 m/s ceci correspond avec 1 sondage tout les 5 mètres. Dans les applications où il s'agit, par exemple, d'explorer les gisements alluvionnaires de diamants ou de l'or, cette résolution très élevée est très utile pour détecter les "potholes" ou "marmites" les plus petites. Grâce au contraste généralement bien prononcé entre la résistivité des sédiments alluvionnaires et celle du "bedrock" les dépressions du bedrock et les "marmites" y associées peuvent être mise en carte en détail. Pendant le levé les résultats qualitatives sont déjà affichés sur l'écran de l'ordinateur. Comme chaque volume de l'espace est attribué une valeur de la résistivité il y a moyen de interpoler les résultats géoelectriques dans un modèle 4D (X,Y,Z, résistivité). La visualisation de ce modèle se fait au moyen de sections verticaux et horizontaux à n'importe quel nivel ou orientation.