Es la actividad o conjunto de actividades que se valen de métodos directos e indirectos, con la finalidad de identificar, descubrir y evaluar las estructuras geológicas capaces de contener hidrocarburos en el subsuelo, estos métodos incluyen la fase de reconocimiento previo, estudios de superficie y estudios de subsuelo mediante la perforación de pozos. Se busca con la exploración de hidrocarburos evaluar la potencialidad petrolera de una región.

Algunos de los métodos indirectos son:

  • Geología superficial, incluye los estudios anteriores de la zona, mapas, fotos aéreas, imágenes satelitales y geología de campo
  • Métodos potenciales, incluye los métodos magnéticos y gravimétricos provistos de magnetómetros y gravímetros, con lo cual se recoge información que permite diferenciar los tipos de roca del subsuelo y las posibles deformaciones del basamento que infieren la formación de estructuras geológicas.
  • Sísmica regional, el cual es el proceso de adquisición sísmica es el método geofísico más usado a nivel mundial para la explotación de hidrocarburos, la cual se puede adquirir en tres tipos de ambientes: marino, terrestre y zonas de transición.

El método directo utilizado en la fase exploratoria es:

Perforación de pozos exploratorios, los cuales permiten confirmar la información obtenida por los métodos indirectos y es la única manera de verificar la existencia de hidrocarburos.