要探测地震的发生或在地震勘探中记录地震信号，需要专门的仪器设备，这种仪器就是地震记录仪，简称地震仪。在早期的天然地震监测和研究中，通常把能够探测地震信号的仪器称为地震仪。这种地震仪仅能指示地震发生的时间和强度且没有内置存储功能，因而相当于“验震器”，还不是真正意义上的地震仪。
19世纪末期，英国科学家约翰·米尔恩（JohnMilne，1850—1913）发明了一种水平摆地震波检测仪。该地震仪内部安装有一根带有金属球的水平杆（即水平摆），在受到震动时金属球会发生位移而带动一个有光缝（一个可以通过光线的细长缝）的金属板发生移动。金属板的移动使得一束从镜子反射出的光线穿过板上的光缝和金属板下面的另外一个静止的光缝后照射到一张感光纸上，光线在感光纸上就会留下印记而将地震波记录下来。
因同时拥有拾震器（水平摆）和记录器（感光纸），约翰·米尔恩发明的水平摆地震波检测仪是一种真正现代意义上的地震记录仪，后被称为米尔恩型地震仪。今天大部分地震仪的结构仍然是按照米尔恩的发明设计的。米尔恩型地震仪必须拥有两大功能：感知地震波和记录地震波。一般情况下，将能够感知地震信号的装置称为检波器，将能够记录地震波的装置称为记录器。此外，从震源处激发的地震波要经过“长途跋涉”才能到达地面被检波器接收，此时地震波已经“精疲力竭”而导致地震信号变得非常微弱，因此还需要一个放大器对地震信号进行增益放大后才能被记录器记录下来。总之，一个具有基本功能的地震仪至少应包括三大部分：地震检波器、信号放大器和信号记录器。
米尔恩式地震仪适合于在单个地点进行天然地震监测。但在人工地震勘探中为了实现提高效率、压制干扰、提高信噪比等目的，每一次激发通常需要在很多个地点同时进行地震信号采集，这就需要很多个检波器同时工作，米尔恩式地震仪显然已无法满足要求，于是可支持多检波器同时接收的多通道地震仪出现了。
多通道地震仪指能够以模块化方式实现多路地震信号采集、传输、放大、滤波、记录和显示的仪器。现代地震仪一般情况下都是多通道地震仪。现代地震仪有狭义和广义之分。狭义的地震仪不包含承担地震信号采集功能的检波器，而广义的地震仪则把检波器也纳入地震仪范畴，因而一套完整的地震仪由地震检波器、采集站、信号放大器、模数转换器和信号记录器组成，同时还需要配套的信号回放器或绘图设备以对地震采集质量进行实时监控。这种地震仪不但具备将不同检波器所接收的地震信号进行收集、传输并存储到记录器中的能力，同时还是整个地震勘探系统的控制中心，通过发送各种指令控制和协调震源激发和接收设备的同步运转，并承担着各种设备的状态监控和故障排查任务。
自20世纪30年代以来，伴随着石油天然气工业的快速发展和电子信息技术的进步，地震仪升级换代的步伐相当惊人，先后经历了光点地震记录仪、模拟磁带地震记录仪、数字磁带地震录仪，遥测数字地震记录仪、分布式节点地震仪等发展阶段。每一代地震仪的出现，都显著提高了地震勘探的精度，支撑着地震勘探技术的进步。