应用地球物理系即原地球物理勘察新技术研究所，设地球物理学本科专业，地球探测与信息技术研究生专业。1952年中南矿冶学院地质系即设有本专业，1960年招收研究生，1982年设立该名称硕士点，1986年设博士点和博士后科研流动站，1988年被评为国家重点学科，1997年获一级学科博士点，1999年拥有长江学者特聘教授岗位。

应用地球物理系以地电场理论及观测系统研究为特色，在深部关键金属矿产资源及深部能源电磁法勘探领域于国内外具有较大影响力。以广域电磁法为代表的一系列自主研发的电磁法仪器在相关行业内发挥了巨大的社会效益和经济价值。

应用地球物理系在科研上以智能仪器开发实验室、物理模拟实验室、工程物探技术研发中心、数据处理与正反演计算中心、有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室为平台，引进和自主研发了地球物理勘探装备和分析处理软件，在学科方向带头人的引领下，形成了稳定的学术团队，为科学研究和技术创新提供了良好的支撑条件。

1987年以来累计投资2830万元，专业设备630台件，包括磁、电、震等成套装备以及仪器开发试验用精密测试与分析仪表，引进国际上最先进的大型设备价值1600多万元，涵盖资源、环境和工程物探领域从地表至深达数千米范围内的探测装备。