人的感官無法覺察，只有用專門的儀器才能測量到的地震前兆現象稱為微觀前兆。其主要包括以下幾類：
地震活動前兆。大小地震之間有一定的關系，研究中小地震活動的特點（地震活動分布的條帶、空區集中、地震頻度、能量、應變、b值、震群、前震、地震波速、波形、應力降等），有可能幫助人們預測未來大震的發生。例如：
地形變前兆。大地震發生前，震中附近地區的地殼可能發生微小的形變（升降、錯位等），某些斷層兩側的巖層可能出現微小的位移，借助于精密的儀器，可以測出這種十分微弱的變化，分析這些資料，可以幫助人們預測未來大震的發生。
地球物理場變化。眾所周知，地震是發生在地殼內的，地震的能量是由地球巖石層的構造運動、地幔物質的遷移、地核高壓高溫物質的熱運動所提供的；地震斷層發生錯動的前前后后，也必然伴隨大量的地球物理場的劇烈變化。所以，在地震孕育過程中，震源區及其周圍巖石的物理性質都可能出現—些相應的變化。利用精密儀器測定不同地區的地球物理場（重力、地電、地磁）或巖石物理性質的時空變化，并研究其時空演化規律，也可以幫助人們預測地震。
圖6.8 云南麗江7.0級地震的地形變異常變化 意到了地震前的電
（a）永勝短基線月測值曲線；（b）永勝短水準月測值曲線 磁場變化。據記載，1855年日本江戶大地震發生的當天，位于江戶鬧市區的一個眼鏡鋪里，吸到大磁鐵上的鐵釘及其他鐵制商品（用以招攬顧客），突然掉落在地。事過兩小時，一次破壞性大地震發生了，震撼了整個市區。地震過后，那塊磁鐵又恢復了往日的吸鐵功能。
近代的記錄就更多。
地下流體的變化（圖6.9）。地下水(井水、泉水、地下層中所含的水)、石油和天然氣、
地下巖層中還可能產和貯存一些其它氣體，這些都是地下流體。用儀器測地下流體的化學成份和某些物理量，研究它們的變化可以幫助人們預測地震。
圖6.9 水化前兆（劍川水位旬均值曲線）近抽水、排水和施工的影響，井水的變色變昧可能因污染引起，動物的異常表現可能與天氣變化、疾病、發情、外界刺激等有關，還要注意不要把電焊弧光、閃電等誤認為地光，不要把雷聲誤認為地聲，不要把燃放煙花爆竹和信號彈當成地下冒火球。
—旦發現異常的自然現象，不要輕易做出馬上發生地震的結論，更不要驚慌失措，而應當弄清異常現象出現的時間、地點和有關情況，保護好現場，向地震部門或政府報告，讓地震部門的專業人員調查核實弄清事情的真相。
