Năm 1841, đài quan sát núi lửa đầu tiên, Đài thiên văn Vesuvius, được thiết lập tại Vương quốc Hai Sicilia.[1]

Các quan sát địa chấn được thực hiện bằng cách sử dụng địa chấn kế được triển khai gần các khu vực núi lửa, cảnh báo địa chấn gia tăng trong các sự kiện núi lửa, đặc biệt là tìm kiếm các chấn động điều hòa trong thời gian dài, báo hiệu chuyển động magma xuyên qua các ống dẫn núi lửa.[2]

Giám sát biến dạng bề mặt bao gồm việc sử dụng các kỹ thuật trắc địa như cân bằng, độ nghiêng, độ căng, góc và khoảng cách thông qua máy đo độ nghiêng, tổng đài và đo đạc khoảng cách điện tử (EDM, Electronic Distance Measurement). Điều này cũng bao gồm các quan sát GNSS và InSAR.[3] Biến dạng bề mặt cho thấy sự trồi lên của mắc ma: cung cấp mắc ma tăng tạo ra những chỗ phồng lên ở bề mặt của tâm núi lửa.

Khí thải ra có thể được theo dõi bằng các thiết bị bao gồm máy quang phổ cực tím cầm tay (COSPEC, hiện được thay thế bởi miniDOAS), phân tích sự hiện diện của các loại khí núi lửa như sulfur dioxit; hoặc bằng quang phổ hồng ngoại (FTIR). Phát thải khí gia tăng và đặc biệt là những thay đổi trong thành phần khí có thể báo hiệu một vụ phun trào núi lửa sắp xảy ra.[2]

Sự thay đổi nhiệt độ được theo dõi bằng nhiệt kế và quan sát sự thay đổi tính chất nhiệt của hồ và lỗ thông hơi núi lửa, có thể chỉ ra hoạt động sắp tới.[4]

Vệ tinh được sử dụng rộng rãi để giám sát núi lửa, vì chúng cho phép một khu vực rộng lớn được giám sát dễ dàng. Họ có thể đo lường sự lan rộng của một đám tro, chẳng hạn như vụ phun trào năm 2010 của Eyjafjallajökull [5], cũng như lượng khí thải SO2.[6] InSAR và hình ảnh nhiệt có thể giám sát các khu vực đông dân cư, khan hiếm nơi mà nó sẽ quá đắt để duy trì các thiết bị trên mặt đất.

Các kỹ thuật địa vật lý khác (quan sát điện, trọng lực và từ trường) bao gồm theo dõi biến động và thay đổi đột ngột của điện trở suất, dị thường trọng lực hoặc mô hình dị thường từ có thể chỉ ra sự đứt gãy do núi lửa và sự dâng trào của mắc ma.[4]

Các phân tích địa tầng bao gồm phân tích trầm tích tro núi lửa và dung nham và xác định niên đại để đưa ra mô hình phun trào núi lửa, với các chu kỳ hoạt động mạnh mẽ và quy mô của các vụ phun trào.[2]