无论是固体、液体和气体，在外力作用下，介质的局部产生形变，若外力消除则物体迅速恢复到原来形态，这种介质称为弹性介质。若外力消除之后，物体不能恢复原状，则称之为塑性介质。自然界的大多数物体既具有弹性，也具有塑性。既取决于本身的物理性质，也取决于作用外力的大小和作用持续时间的长短。
地震勘探，特别在是浅层地震勘查中，人工震源激发的是瞬时脉冲式弹性波；时间短，能量小。因此，把作用介质看作弹性介质，用弹性理论来研究地震波的传播问题。根据多年来的研究和实践，证明大部分岩、土介质在局部范围内可以看作是各向同性的弹性介质。
6.1.1.1 介质的弹性特征
介质弹性性质的差异，常用应力与应变、杨氏模量、泊松比、体变模量、切变模量（K）及拉梅系数（λ与μ相互垂直）来表示。特别是前两者应用最多。
将一个各向同性的均匀介质，制成长度为L的圆柱体（直径为d，截面为S）。对圆柱样品进行拉伸试验，所加的拉伸力为F。在弹性范围内，横截面上的内聚力应与F相等，而方向相反。则单位长度所产生的形变ΔL/L，称为应变；单位横截面所产生的内聚力为F/S，称为应力。应力与应变的关系如图6.1.1所示。应力正向增大表示拉伸，应力负向增大表示挤压。图6.1.1中PP′段近似为一直线，在此范围内应力与应变成正比关系，为介质完全弹性形变区。这区间应力与应变的比值称杨氏模量（拉伸模量E），可写为E=FΔL/L。圆柱样品拉伸时圆柱体横截面积减小，挤压时增大。在此项形变中圆柱体直径增量（Δd）与长度增量（ΔL）之比称为泊松比（σ）。可写为σ=-Δd/dΔL/L。介质的泊松比都在0～0.5之间，流体为0.5，软沉积物为0.45，大多数岩石在0.25左右。由图6.1.1可见，所加外力很大时，使应变超出-x1到x1时，达到Q和Q′为该介质的弹性极限点。超出此点便形成永久形变，对于脆性材料，此点出现脆性破坏。强振（震）动的破坏性原因在此。
上述四类参量五个参数（E，σ，k，λ，μ）的关系如下，只要知道其中两个就可以求出其他三个。
环境地球物理学概论
图6.1.1 介质的应力与应变关系图
6.1.1.2 介质结构对波速的影响
地震波在岩土介质中传播速度与岩土介质的结构特征、成分差异以及环境变化等关系密切，也正是地震勘查方法可以查明地下介质结构特征和环境变化的重要依据。例如，岩石的密度增大，地震波的传播速度几乎是线性增大。孔隙度与波速的关系，1956年威利等研究提出，用一个称为时间平均方程来说明两者之间的关系
环境地球物理学概论
式中：φ为岩石的孔隙度；v为岩石的传播速度，vm为岩石组成分中矿物基质中的传播速度，vt为岩石孔隙中充填的气体或液体时的传播速度。根据计算，岩石孔隙度增大，传播速度迅速减小。岩石的孔隙度与密度呈线性反比关系，再次证实弹性波传播速度随密度增大而增大。若干浅层岩土介质中地震波的传播速度列于表6.1.1中。