在20世纪50年代至60年代前期非地震物探方法在我国油气勘查工作中，特别是在东部陆相沉积盆地的地质勘探和油气发现过程中，曾经发挥过重要的作用。这不但由于它们在这些地区可以提供地震勘探方法有时难以获得的有用资料，而且由于与地震工作相比它们还具有工作速度快，所需费用低的优点。然而后来随着勘探工作的重点逐步转向查找探明局部圈闭，而非地震方法在解决这类问题方面存在着很大的局限性，因而在石油物探工作中也曾一度出现过单一偏重地震方法的倾向，在相当程度上影响到非地震物探方法的提高发展和应用。从70年代后期开始，随着非地震方法仪器精度的提高，数字技术的应用，以及方法原理的某些更新，非地震物探方法又开始得到应有的重视，并在80年代获得了进一步的发展。
一、仪器测量精度有了明显提高
在重力勘探方面，20世纪50年代使用的主要是苏联生产的CH－3等重力仪，精度相对较低，一般只有0．9豪伽，仅能满足1：100万至1：20万重力普查的要求，20世纪60年代至70年代中期，地质部北京地质仪器厂生产了几种型号的地面重力仪，精度逐步提高到0．1～0．03毫伽，还从美国进口了少量精度较高的渥尔登重力仪，均可满足1：10万至1：5万重力详查的要求。至80年代由美国引进的Lacoste－D重力仪，精度达到微伽级，可以用来开展高精度重力测量研究。
在磁法勘探方面，我国的石油航空磁测工作开始于1956年，当时使用的是苏联生产的饱和式航磁仪，测量精度在5纳特左右。以后使用的基本上是北京地质仪器厂研制的国产航磁仪，先后于1961年和1982年将核子旋进海空航磁仪和光泵航空磁力仪投入使用。这两种仪器的精度分别为1纳特和0．1纳特。总的说来，航磁仪器的应用经历了饱和式、核旋式和光泵式三个发展阶段。至1976年底，地质部航空物探大队使用上述前两种仪器完成了全国陆上和海域各含油气盆地1：100万大部分航空磁测工作。1977年至1983年航磁工作的重点放在各主要含油气盆地的1：20万扫面工作上，测量总面积达100多万平方公里。从1984年开始，使用光泵航磁仪在我国东部一些油区开展了1：5万航空磁测工作。石油地磁工作，从1987年开始使用高精度质子地磁仪开展了弱磁区地碰测量研究工作。
在电法勘探方面，
20世纪五六十年代曾在我国油气勘查工作中起过重要作用的电测站、电位计和大地电流仪，随着电法勘探工作程度的提高，加之由于方法本身固有的局限性，已先后被淘汰。为了在石油勘探中应用大地电磁方法。
20世纪70年代至80年代初曾先后研制成功几种大地电磁测量仪器，应用的多为模拟磁带技术。
20世纪80年代地矿部门又从国外进口了几种新型的大地电磁测深仪，在工作性能和测量精度方面有明显提高。
二、数字处理技术获得广泛应用
在重力勘探方面，将电子计算技术应用于重力资料的计算处理开始于70年代，在70年代中期至80年代初期进展比较显著。以往用手摇计算机对重力测量资料进行重力垂向二次导数以及空间解析延拓计算等繁重工作，70年代中期已可应用电算程序在电子计算机上完成：将重力资料转换到频率域计算的应用程序，也同时投入使用。至80年代初期。原由手工绘制的重力等值线图、平面剖面图、矢量图等均可用计算机代替。单层密度界面叠代反演和多层密度界面分层解释叠代反演计算等重力定量解释技术，重力归一化总梯度以及曲面位场化平面位场的计算制图也先后于70年代末和80年代编制了电算程序，在实际工作中得到了应用。
在磁法勘探方面，磁法勘探资料数字处理技术方法及其发展情况基本上与重力勘探类似。在70年代中期至80年代也已在多种型号的电子计算机上律立了多套处理程序，满足了磁法勘探资料解释的需要。北京计算中心发展了居里面深度计算技术，编制了全国居里面深度图，对研究含油气盆地及热演化有重要作用。
在电法勘探方面，以往利用理论曲线量板进行人工对比解释的垂向电测深资料，在70年代当电子计算技术应用于电法勘探后，采用自动拟合电测深曲线正反演结合的分层定量解释方法，提高了资料的解释精度和效率。80年代初在电法勘探中应用大地电磁测深法后，亦编制了理论量板的计算与资料处理解释的电算程序，在野外实际使用中取得了良好的效果。20世纪80年代中期，提出了利用计算机反演大地电磁资料的新方法——拟地震解释法，并编制了可以提供大地电磁测深资料偏移后的时间剖面的电算程序。
三、扩大了应用领域
在重力勘探方面，多层密度界面分层解释数字处理技术可以利用测区内地质钻井和其它物探方法提供的密度和深度资料，采取“剥层”方法来求取某一明显密度界面的形态和埋深，获得有关的地质构造资料。目前应用较为广泛的有重力和地震资料联合解释方法，它可用于地震深层反射资料较差的地区，通过重力分层定量解释获取某种补充资料。例如20世纪80年代对下扬子地区以往的重力资料，结合钻井、地震、电测深成果进行分层定量解释后，绘制了地震勘探未能取得的前志留系顶板埋深图。为该区第二轮油气普查的选区评价提供了重要的参考资料。利用重力归一化总梯度方法可以对局部圈闭的含油气性进行探索。例如根据20世纪80年代计算的苏北地区的重力归一化总梯度资料，发现在真武油田上有重力异常显示，同时根据这项资料推断在采萎桥古潜山不可能富集油气，这一推断已为后来的钻探工作证实。然而，利用重力归一化总梯度异常进行油气赋存预测的应用效果很不稳定，如在华北和四川的一些地区，因此有必要在提高重力资料精度的基础上对其进行深入的研究。值得注意的是塔北油气田勘探的迅速突破与重力资料综合解释的效果是分不开的，主要表现在：（1）出油气井（如沙参2、4、7、5井、轮1、2、3井以及沙14、17、18井等）的井位基本上都处于局部重力高反映的构造圈闭上，并紧临重力低反映的凹陷。（2）出油气的层位严格受重力高异常显示的寒武—奥陶系隆起所控制，这一点在重力—地震联合解释中使用剥层法的结果反映得更清楚。（3）应用总梯度归一化处理的高精度重力异常在含油气构造上均得到了两高一低的异常显示。总之，在5000米埋深的条件下，塔北地区的重力详查的地质效果是好的。
在磁法勘探方面，在我国某些含油气盆地的沉积岩系中分布有含弱磁性的地层层组，为应用高精度磁测资料来研究沉积岩构造提供了前景。例如川东北地区在沉积岩系中夹有弱磁性地层，20世纪80年代中期对该区以往应用核旋航磁仪测量的资料重新进行了整理解释，圈出了53个可能与局部构造有关的磁异常，经过分析对比，发现其中有20个异常与已知构造吻合。又如1985年地矿部航空物探总队在黔南王佑一带弱磁场区使用高精度光泵航磁仪，取得了测量精度达0．56纳特的磁测资料，发现王佑构造在该区磁异常图上有充分反映。如何应用高精度磁测技术来发现研究局部构造，是一个值得重视的研究课题。
在电法勘探方面，20世纪80年代开始使用的大地电磁测深方法，与传统的垂向电测深相比有其独特的优点，除装备轻便外，更主要的在于它能探测高电阻标志层以下很大深度，并可进行电性分层解释，提供更多的深达数十公里以上的深部地质结构资料。例如20世纪80年代中后期在下中扬子区和新疆塔北所做的大地电磁测深工作。目前这种方法已得到推广应用。属于电法勘探范畴的激发极化法，自20世纪70年代开始用于油气预测试验以来，已经取得初步效果，20世纪80年代通过江苏、四川、塔北等地的试验工作，发现在油田上方都出现异常，然而在未曾见到油气的区块上也可见到异常显示。因此需要进一步深入研究产生激电异常的各种机制，特别是地表浅层因素产生的影响。