目前有关地球内部的知识，绝大部分是来自于地表地球物理观测资料的解释，因此任何一种地球物理观测最终都要求解反演问题。
反演：根据各种位场、地城波、地球自由振荡、交变电磁场、以及热学的地球物理观测数据去推测地球内部的结构形态及物质成分，定量计算各种有关的物理参数。
反演理论：就是从一个物理系统上的观测值来恢复此系统的有用信息的一套数学和统计技术（微积分、微分方程、矩阵代数、统计估算和推断等）。
任何人只要用一条线去拟合一组数据他实际上就已经在应用反演理论。
解反演问题是一门广泛应用于各个科学技术领域的基本研究方法。凡科学技术中涉及到观测与演绎的都会遇到此类问题。
解反演问题的古典方法是最小二和乘法及统计学的回归，参数估计等，近二十余年来，由于地球物理反演问题的计算广泛应用了信息论、线性及非线性规划，广义逆理论及最优化方法等一些数学工具，在理论和方法上都有重大进展。