1.地质调查法：包括隧道地表补充地质调查、洞内掌子面地质素描和洞身地质素描、地层分界线及结构线的地下和地表相关性分析、地质作图等；
2.超前钻探法：包括超前地质钻、加深炮孔探测及孔内摄影。
3.物探法：包括弹性波反射法（地震波反射法、水平声波剖面法、负视速度法和极小偏移高频反射连续剖面法等）、电磁波反射法(地质雷达探测法)、高分辨直流电法、红外探测法等。弹性波反射法又包括TSP、TST、TRT、HSP等。其中TSP法（地震波反射法）、地质雷达法（电磁波反射法）是效果比较好的方法。
4.超前导坑预报法：包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法等。
地质构造预测：断层构造发育、节理密集带、褶皱轴等；
不良地质的预测：岩溶、人工孔洞、瓦斯等；
地下水预测：岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴和富水地层裂隙水等。
隧道地质超前预报分四类，分别为地质调查法、超前钻探法、物探法、超前导坑预报法，其中物探法种类多，重点介绍物探法的各种用途，如下：
电法
直流电法：超前探测隧道掌子面和侧帮的含水构造
高密度电阻法：探测岩溶、洞穴、地质界线
电磁法
甚低频法：①探测隐伏断层、破碎带；②探测岩体接触带；③探测含水构造及地下暗河等
地质雷达：①探测隐伏断层、破碎带；②探测地下岩溶、洞穴；③探测地层划分
地震波法和声波法
折射波法： ①划分隧道围岩级别；②测定岩体的纵波值
反射波法： ①划分地层界线；②探测隐伏断层、破碎带；③探测地下洞穴；④测定含水层分布
散射波法： ①划分地层界线；②探测隐伏断层、破碎带；③探测地下洞穴；④测定含水层分布；⑤确定围岩速度
红外线法
红外探水： ①探测局部地温异常现象；②判断地下脉状流、脉状含水带、隐伏含水体等所在的位置
目前铁路隧道地质调查法最常用为掌子面地质素描。对掌子面的岩性指标、岩体完整性状态、地下水状态等进行描述，如下图：
超前地质钻探是利用钻机在隧道开挖工作面进行钻探获取地质信息的一种超前地质预报方法。它适用于各种地质条件下的隧道超前地质预报。
富水软弱断层破碎带、富水岩溶发育区、煤层瓦斯发育区、重大物探异常区等地质条件复杂地段必须采用超前钻探法。
加深炮孔探测适用于各种地质条件下隧道的地质超前探测，尤其适用于岩溶发育区。
物探法对施工影响不大，不会破坏地质。正是由于这些特点，该方法的通用性得到了迅速地提高。
但是采取物探法必须具备两个条件：
（1）探测对象与其相邻介质应存在一定的物性差异，并具有可被探测的规模。
（2）存在电、磁、振动等外界干扰时，探测对象的异常能够从干扰背景中区分出来。
超前导坑法进行预报比较直观，精度高。超前距离越长预报就越早，与正洞距离越小预报效果越佳。