海底地震仪（Ocean Bottom Seismograph）是为在海底观测地震及其他地壳构造事件引起的微振动而设计的地震仪。2015年02月06日，中国成功回收“沉睡”时间最长的海底地震仪。

按用途和仪器装置不同可分为系留式、自浮式、电缆式和人造卫星式。通常都是在陆上地震仪的基础上增加一些特殊元件改制而成。与陆上地震仪相比，脉动的增强和衰减都比较快，其振幅比约有20倍以上的差距。脉动的来源为海洋，并和风、波浪成正比。这种地震仪结构复杂，体积大，造价高，布设和回收都比较麻烦。通过架设海底地震仪可观测到陆上不易观测到的前震和微震活动，便于弄清地球构造的区域性差异，是测定海沟、洋中脊附近地震动态和特征的最有力手段。

海底地震仪由地震计、记录仪和释放器三部分组成。其中地震计负责将接收到的地震波转化为电子信号，记录仪对电子信号进行采集和存储。科研人员通过释放器将海底地震仪回收后，可从记录仪中读取相关数据。

这些接收器必须有宽频带、大动态范围、高采样率，能在低信噪比条件下工作，而且与海底有良好藕合。用计算机把体波和面波记录根据远震走时残差和近震资料进行三维层析反演成像，解决图像识别问题，可以给出海底地层结构的伪彩色图像。其尺度大小取决于阵的孔径，准确度与阵元的数量和阵的形状有关。由海底地层结构，可以求得沉积层厚度、源岩展布和圈闭条件，评估油气资源，指导下一步勘探。还可应用于海底工程地质条件分析，找出海底不稳定地区，预防灾害发生。本系统还能用于地下核试验监测。

投放回收中国第28次南极洲科考队在2011年12月17至18日由中山站驶往长城站途中，在普里兹湾共布放了两套OBS。其中第一套的投放位置坐标为南纬69度，东经76度，水深442.4米；第二套的投放位置坐标为南纬66度，东经76度，水深1924米。第一套OBS已于2012年2月13日成功回收。第二套奥林匹克广播服务公司于2012年3月2日成功回收。

2015年1月19日，在西太平洋雅浦海山海域执行科考任务的“科学”号科考船在既定区域投放了7个海底地震仪。这是中国首次在该海域投放这种仪器，所有海底地震仪回馈显示状态正常。

2015年2月4日，中国第31次南极考察队成功回收两年前在中山站附近海域布放的一套海底地震仪（OBS），这是中国回收的“沉睡”时间最长的海底地震仪。该仪器记录了6个月时长的全球“心跳”——地震。应用

2017年3月，中国科学院地质与地球物理研究所自主研发的万米级海底地震仪，在世界最深处马里亚纳海沟挑战者深渊成功应用，中国成为世界上首个成功获取万米级海洋人工地震剖面的国家。

2021年12月，由中建材蚌埠玻璃工业设计研究院所属安徽凯盛基础材料科技有限公司主持研制的“全海深海底地震仪玻璃球舱”，在马里亚纳海沟成功完成其首次万米海试与试验性应用任务，填补了中国万米级国产海底地震仪玻璃球舱的空白。