標準的地震儀有三個軸：一個軸記錄垂直運動，兩個軸記錄水平運動。地震儀具有一定的靈敏度，可以探測到最大地震的最小震動。它們通常分為短周期、長周期和寬頻儀器。周期是地震波完成一次完整振**或來回擺動所需的時間長度。
圖2 力平衡加速度計的概念圖。質量塊由柔性鉸鏈懸掛。受力線圈產生的磁場使質量塊保持在中心。傳感器檢測質量塊的位移，並向反饋電路發送校正信號，反饋電路調整受力線圈中的電流。施加在質量塊上的力越強，放大器需要向受力線圈輸出的電流就越大，從而在輸出端產生一個與質量塊所受到的加速度成正比的電壓信號。
短周期地震儀用來研究移動速度最快一次和二次的地震波的振動。長周期地震儀用來測量沿主次波移動的慢波。今天最常用的寬頻儀器，既能處理高頻率，也能處理低頻率，而且振幅範圍廣。
大多數數字地震儀使用一組三個力平衡加速度計來探測垂直和水平運動，並將這些信息轉換成數字數據。這些地震儀中的力平衡加速度計由一個懸掛在連接到電子反饋機構的電線圈之間的質量塊組成。當一個力作用在物體上時，反饋電路試圖阻止物體移動，需要的電流與力成正比，然後將當前讀取的數據轉換為數字數據進行傳輸。
大多數寬頻地震儀使用力平衡傳感器來檢測加速度（方向或速度的變化）。在加速度計內部，由一個彈簧（一個可以彎曲的部件）、一個繃緊的金屬帶或一對軸承懸浮起來一個由高磁導率（在磁場中導通磁力線的能力）材料製成的“驗證質量塊”。一個受力線圈產生一個磁場，使驗證質量塊居中。當外力（比如地球的地震活動）試圖移動物體時，傳感器裝置就會檢測到物體的位移，並產生與所施加的力成比例的信號。這個位移信號被輸入放大器和反饋電路，反饋電路調節進入受力線圈的電流。這個結果可以通過在取樣電阻上的電壓讀出。外力越大，輸出的電壓就越大。因為質量塊所受到的加速度與所施加的力成正比，所以這個輸出電壓表示加速度的幅值。