本发明涉及一种地震信号处理方法，属于地震解释处理技术领域。处理方法包括：获取叠后数据；对叠后数据进行时频转换，得到变换后的频谱；对每一条地震道信号的频谱进行分割，得到分割后的区间和谱边界点；通过分割后的区间和谱边界点构建自适应小波滤波器组，对原始地震信号进行滤波，得到不同的经验模态分量；对不同的经验模态分量进行优选，得到反映地震子波信息的经验模态分量；将反映地震子波信息的经验模态分量进行能量均衡；将能量均衡后的经验模态分量和未优选的经验模态分量进行重构，得到高分辨率地震数据体。本发明得到的地震数据体在低频成分得到了较好的保护，频带宽度得到了拓展，具有较好的保真度，能够满足薄层精细刻画的需要。