Un sismógrafo tiene dos partes básicas; una caja exterior que se mueve con las ondulaciones de la tierra y un núcleo interno que permanece estable y registra los movimientos de la tierra. Algunos sismógrafos son manuales, pero la mayoría ahora registra los datos de forma electromagnética.
Un sismógrafo se compone de una estructura de soporte y una masa libre, o sismómetro, dentro del dispositivo. La estructura de soporte está montada de manera segura en la superficie de la Tierra.
Cuando el suelo se mueve durante un terremoto, la estructura también se mueve. El sismómetro está suspendido dentro de la estructura y no se mueve con la estructura exterior. Esto es lo que permite al sismómetro registrar la fuerza y las ondulaciones de la tierra durante el terremoto.
Era común que el sismómetro fuera un tipo de péndulo, con un tipo de lápiz de grabación en el extremo. El péndulo se movería con el movimiento de la tierra, y el lápiz grabaría el movimiento en un tambor giratorio. La mayoría de las personas están familiarizadas con las largas hojas de papel que tenían líneas en zigzag corriendo a lo largo. Esas líneas son del lápiz que marca el movimiento.
Los sismógrafos modernos se han mejorado de manual a ser un electroimán. El sismómetro, en lugar de ser un lápiz, es un imán grande. La estructura de soporte del sismógrafo está envuelta con bobinas de alambre, convirtiendo el dispositivo en un electroimán. El movimiento de la tierra crea pequeñas señales eléctricas, que se graban y luego se transfieren a una computadora.