实验室成立于1972年，2003年进行了整合，成立了综合地球物理实验室。 实验室是在傅承义院士领导下建立起来的，陈颙院士曾长期在本实验室工作。多年来，取得了一批重要的成果，在地震科学和地球物理研究中发挥了重要的作用，做出了突出的贡献。
目前实验室有以下八部分组成：主动探测实验室、震源物理实验室、地震电磁实验室、零磁空间实验室、岩石磁学实验室、应用地震学实验室、地震信号处理实验室、地震科学探测台阵技术中心。主要围绕地震孕育、发生的机理和过程，地震物理预报方法与技术，开展岩石基本物理性质、地震静态和动态触发机理、介质物性变化的主动源动态监测、声学和电阻率层析成像、地球物理仪器标定、地震台阵观测技术、地震学在工程中的应用和地震信号处理新方法等方面的研究，坚持走室内外相结合，实验、观测与研究相结合的中尺度地球物理实验之路。