Um sismógrafo tem duas partes básicas; uma caixa externa que se move com as ondulações da terra e um núcleo interno que permanece estável e registra os movimentos da terra. Alguns sismógrafos são manuais, mas a maioria agora registra os dados eletromagneticamente.
Um sismógrafo é composto por uma estrutura de suporte e uma massa livre, ou sismômetro, dentro do dispositivo. A estrutura de suporte é montada com segurança na superfície da Terra.
Quando o solo se move durante um terremoto, a estrutura também se move. O sismômetro está suspenso dentro da estrutura e não se move com a estrutura externa. Isso é o que permite que o sismômetro registre a força e as ondulações da terra durante o terremoto.
Era comum que o sismômetro fosse um tipo de pêndulo, com uma espécie de caneta de registro na extremidade. O pêndulo se moveria com o movimento da terra, e a caneta registraria o movimento em um tambor giratório. A maioria das pessoas está familiarizada com as longas folhas de papel com linhas em zigue-zague. Essas linhas são da caneta marcando o movimento.
Os sismógrafos modernos passaram de manuais a eletroímãs. O sismômetro, em vez de ser uma caneta, é um grande ímã. A estrutura de suporte do sismógrafo é envolvida por bobinas de arame, transformando o dispositivo em um eletroímã. O movimento da Terra cria pequenos sinais elétricos, que são registrados e depois transferidos para um computador.