本发明提供一种地球物理信号特征分析方法，包括：根据具体的地球物理信号，根据其采样间隔及长度确定信号的带宽，设计具有特定主频及带宽的滤波器并构建滤波器组，信号与滤波器组内的滤波器进行滤波运算后将结果进行几何平均获得特定主频下滤波器组的输出信号，对多个主频的滤波器组进行此类运算可进一步获得地球物理信号在不同频率的特征信号。本发明可有效提取数据的有效频段信息，较传统方法分辨率大大提高。