与医学领域的X射线层析成像技术类似，地震勘探利用地震波对地球内部进行成像。在这里，地震波相当于X射线，地层的岩性和物性相当于人体组织的骨架和密度。虽然地震勘探与医学成像具有类似的原理，但二者也有很大的不同。从原理上来说，医学成像利用的是X射线透射成像原理，地震成像则主要利用地震波的反射成像原理；从分辨率上来说，X射线层析成像的分辨率是毫米级的，地震成像的分辨率则是米级甚至百米级的。
面对复杂的地质和油气藏勘探目标，人们总是希望地震勘探更加准确和精细，所获得的地质信息更加丰富。虽然对高准确度、高分辨率和高信噪比地震勘探的追求是无止境的，但地震波传播规律决定了它在可预见的未来不可能达到医学成像级别的分辨率。尽管提高地震勘探的精度极其困难，但不妨碍提高地震分辨率成为地球物理学家的永恒追求。几十年来，地球物理学家从理论、方法与技术等层次一直在孜孜以求地努力着，期望能够实现对地球进行高清成像的愿望。随着电子信息技术的飞速发展，用于地震资料采集的仪器装备灵敏度得到大幅度提高，用于地震资料处理解释的高性能计算机和软件等也在同步飞速发展，于是以高清地震成像为目标的“两宽一高”地震勘探技术登上了地震勘探的历史舞台。
“两宽一高”，是“宽方位、宽频带、高密度”的简称，本质上是一种成像分辨率和信噪比更高的三维地震勘探形式。“两宽一高”地震勘探技术自2010年以来迅速得到应用推广，使地震成像精度得到大幅提高，油气勘探应用成效显著增强，目前已成为石油天然气勘探中深层复杂构造成像、储层精细描述和油气藏预测的基础性支撑技术。
宽方位指在共反射道集中，各地震道的观测方位分布足够均匀且范围足够宽。在理想情况下，在以震源为圆心的一个圆形区域内均匀布置检波器是最理想的，此时可获得方位角从0＆deg；到360＆deg；的全方位地震数据。但为了实现多次覆盖，并综合考虑施工难易程度和经济性，震源和检波器通常按照一定间距均匀布设在一个矩形区域内。为了方便定量描述地震观测的宽方位特征，通常将该矩形区域的横纵比作为衡量方位角宽窄的一个标志。
当横纵比大于0．5时称为宽方位地震勘探（一般情况下应达到0．8），否则称为窄方位地震勘探。显然，当横纵比为1时，方位角最小可达到0＆deg；，最大可达到360＆deg；。
宽频带是通过地震勘探所采集的地震资料的有效频带要足够宽。如果地震资料缺乏高频信息，分辨率难以达到要求，而缺乏低频信息，会影响地震响应信息的保真度。因此，地震信号的频带越宽，地震资料的品质越好，宽频带勘探需要高低频并重。早期可控震源的扫描频率范围为8～128赫兹，仅为4个倍频程。近年来，低频可达到1．5赫兹的低频可控震源的出现为真正意义上的宽频带地震勘探创造了条件。现有的“两宽一高”地震勘探技术的宽频地震资料可以达到5个以上的倍频程，有效带宽可达到2～128赫兹或3～96赫兹。与常规地震勘探相比，“两宽一高”地震资料的低频和高频部分都得到了增强。
倍频程，又称倍波程，指在滤波特性曲线上频率或波长之比为2或1/2的两个频率或波长之间的间隔。对于长波通滤波器，二分之一波长的截波点称倍波程；对于短波通滤波器，二倍波长的截波点称倍波程。在地震勘探中，通常用倍频程来衡量地震资料的有效频带。
高密度指地震勘探中所采集的地震勘探密度比常规地震勘探高，且尽量均匀。目前一般用单位勘探面积内的地震道数量作为地震勘探密度的衡量标准。在地震勘探中，地震道密度越高，地面上接收地震波的检波器距离越小，观测到的地下反射点间距就越小，地震观测和成像精度就越高。这就像用尺子测量物体的长度，尺子的单位越小，测量的精度就越高。受地震勘探成本制约影响，不同的勘探方式对于道密度的要求也不同。目前国内“两宽一高”地震勘探技术的道密度普遍达到每平方千米数百万道甚至千万道。
“两宽一高”地震勘探技术是半个多世纪以来地震勘探技术的一个重大创新和技术飞跃。与传统的三维地震勘探技术相比，“两宽一高”地震勘探技术具有更宽的接收方位角、更宽的信号频带和更高的激发接收密度。利用该技术可获得宽频带的反射波，能够提高地震勘探分辨率、加大地震勘探的探测范围和探测深度；可通过宽方位地震资料采集得到更加丰富的信息，有利于地下介质的各向异性特征研究，可提高储层裂缝的预测精度；可适合于地震地质条件比较复杂的区域，小面元、高覆盖的地震数据经过处理后可实现对微小构造、薄互层储层、岩性油气藏的精确刻画与描述。目前该技术在国内已经得到大范围推广应用，对提高复杂高陡构造、碳酸盐岩缝洞体、岩性油气藏的成像质量和裂缝预测精度起到了重要作用，已经成为提高地震勘探效果的重要选择之一。相信随着科学技术进步，作为地震勘探技术发展的主要方向之一，“两宽一高”地震勘探技术将继续向更宽的方位、更宽的频带、更高的密度、更高的品质方向发展，成为透视地球的火眼金睛。