地質測勘是石油探勘的主要工作之一，地質測勘隊藉由野外地質調查，蒐集相關數據資料尋找可能的儲油氣地質構造，推論油氣儲集的地層與深度，勘定井位，鑽鑿油氣。除了早期根據油氣露頭鑽鑿的淺井外，出磺坑自日治時期以降的每1口探井，都是地質測勘隊揮灑汗水、絞盡腦汁的碩果。

地質測勘隊的野外地質調查，完全依賴人力進行，測勘隊需要頂著烈陽大雨，奔走於山林溪谷間，測量描繪岩層的層態與岩性，有時還需攀爬岩壁、採集岩石樣本。爾後根據各方蒐集的資訊，繪製一張包含地質特性、地層分佈與地質構造等的地質圖，再根據地質圖繪製各地層的地下深度綜合成地下地質構造圖，作為未來鑽井的依據。隨著科技技術的演進，各種新的測勘方法也被陸續引進石油探勘中，包括:地球物理測勘之磁力、重力、電力及震波測勘等或地球化學測勘。後來更發展出航測地質、微體及超微體古生物與花粉研究、地層沉積以及地球化學分析等研究，拓展出全方位新的石油探勘之路。