Pomiar czasu przejścia fali od wzbudzenia do odbiornika pozwala wnioskować o prędkości fali podłużnej w ośrodku geologicznym i ukształtowaniu granic na których zachodzi zjawisko krytycznej refrakcji.
Zasada działania mały|306x306px|Do umieszczonych na powierzchni odbiorników najpierw dociera fala bezpośrednia (kolor niebieski), a później fala refrakcyjna (kolor jasnozielony). Z nachylenia zielonej prostej na hodografie oblicza się prędkość fali refrakcyjnej w drugiej warstwie. Fala podłużna (fala P) jest generowana na powierzchni ziemi z użyciem ciężkiego (6–10 kg) młotka. Fala ta ulega krytycznej refrakcji na granicach, gdzie i propaguje wzdłuż niej. Na mocy zasady Huygensa, część energii propaguje z powrotem w kierunku powierzchni. Fale rejestrowane są za pomocą odbiorników (geofonów) ustawionych w linii o długości 25–100 m i odstępie 2–5 m w zależności od budowy geologicznej. Zarejestrowane sygnały są przesyłane za pomocą kabla do jednostki centralnej i zapisywane w postaci rekordu sejsmicznego. W procesie przetwarzania danych zaznacza się (pikuje) pierwsze wstąpienia, co przy dokładnej znajomości momentu wzbudzenia pozwala na określenie czasu przejścia fali od źródła do odbiornika.