地震波传播的速度与诸多因素有关，不少学者在这方面对大量的岩石标本进行了实验室的测定和研究，对大量的测井资料进行了分析，得到许多有意义的结论和经验公式。本节引用部分结果以说明影响波速的主要地质因素。
1.岩性是影响速度的决定因素
很显然，不同岩性的岩石有不同的速度。但是，实际岩层并非由“纯”岩石组成，在沉积岩地区往往由许多薄的夹层构成。此外，由于沉积环境、沉积年代不同，同一岩性的地层在速度值上也会有很大的变化，不同岩石类型的速度值可以在某一范围内重叠，如图5-1-7所示。
图5-1-7 各类岩石的速度分布规律
①冲积层粘土等；②砂页岩；③灰岩、白云岩；④花岗岩、变质岩；⑤盐岩、硬石膏
由于不同岩性的速度值可以有相同的速度段，致使岩石的性质同速度不是单值对应关系。因此岩性地震勘探单纯用速度作为唯一参数来提取岩性信息是不合适的，必须采用多参数的综合研究。
2.孔隙率是影响速度的基本因素
大部分岩石是由呈颗粒状的各种矿物组成的。这种颗粒状结构的岩石可以看作是由许多不同性质的小球堆积而成，小球与小球之间具有空隙。一般粗颗粒结构的岩石其孔隙度相对大一些，如砂岩，而细粒结构的岩石的孔隙相对小一些，如灰岩。因此，一切固体岩石从结构上说，基本上由两部分组成，一部分是矿物颗粒本身，称为岩石骨架，另一部分是由各种气体和液体充填的孔隙，这就是本书介绍的双相介质。显然地震波在这种结构的岩石中传播时，实际上相当于波在骨架本身和孔隙两种介质中传播。尽管孔隙中充填了各种气体和液体，根据一般常识，波在气体或液体中传播的速度要低于岩石固体骨架中的传播速度。因而，波在双相介质中的传播速度与孔隙度成反比。当孔隙度大时，其速度值相对变小。1956年Wylie等人提出了一个较简便的计算速度与孔隙度之间关系的公式，称为时间平均方程
地震波场与地震勘探
式中：φ为孔隙度；v为岩石的速度；vm 为岩石骨架的速度；vI 为孔隙中充填介质的速度。
根据该公式作出了某些岩石的理论关系曲线，如图5-1-8所示。综合这些研究后认为，当孔隙度由3%提高到30%时，速度变化可达90%。这说明孔隙度是影响速度的重要因素。
图5-1-8 时间平均方程曲线
上述方程只适用于流体压力与岩石压力相等的情况，特别是孔隙流体为水和盐水时，经验表明是合适的。随流体压力的减小，上述时间平均方程要修改为
地震波场与地震勘探
式中：C是某个常数。当流体压力等于岩石压力的一半，且岩石压力相当于埋藏在深约1900 m处所承受的压力（2.65×1013 Pa）时，C值可取0.85左右。
3.孔隙中充填物性质的影响
岩石中孔隙的空间不是被水、油等液体所充填，就是被气体或气态碳氢化合物充填。实验测定证明，当孔隙中的水被液态的碳氢化合物所代替且达到饱和时，速度就可以降低15%～20%；而孔隙中如果被气态碳氢化合物所充填时，则速度值会大大降低。目前尚未摸清其变化规律。尽管如此，它已可能提供人们对油、气、水的预测的一些依据。因为这些岩石，特别是砂岩，由于孔隙内充填的油、气、水介质不同，引起速度上的差异，必然使油、气、水之间，以及它们同上下围岩之间所形成的良好分界面的反射系数不同，造成反射地震波振幅和其他动力学特征不同。
4.埋深对速度的影响
一般的岩石埋藏得越深年代越老，承受上覆地层压力的时间长和强度大。因此同样岩性的岩石，埋藏深、时代老的要比埋藏浅、时代新的岩石速度更大。根据Faust对大量的地震测井和电测井资料进行估算后，提出如下经验关系式
地震波场与地震勘探
式中：z为深度；T为地质年代（年）；a 为系数。若上式中深度用米表示，则a＝46.5，R为地层的电阻率（Ω·m）。v 的单位为m·s-1。
图5-1-9 速度与深度关系曲线图
加斯曼（Gassman） 1951年给出了速度和深度、孔隙度之间的经验公式为
地震波场与地震勘探
式中：v0 为z＝0时的速度值。
图5-1-9给出了当v0＝1400 m·s-1，不同岩石孔隙度时，速度和深度的关系曲线。当埋藏深度大于0.7 km后，速度随深度大致是呈线性增加的。