面波法是一種物理探測方法，具有頻散特性，即不同的頻率（波長）具有不同的傳播速度。在非均勻介質中，R波（一種面波）的傳播表現出頻散特性，這意味著不同頻率的R波會有不同的傳播速度。模型試驗和實測結果表明，當探測的岩土層介質較為均一時，R波的相速度會隨著深度的增加而線性增加。只有在遇到不同介質的分界面時，頻散曲線會出現所謂的「Z」字型變化。這個變化特徵是由於地表接收到的波從上一層漏能型波轉入下一層漏能型面波，且此轉折點與兩介質間的界面埋深有密切關係，通常為相應頻率R波的半個波長。因此，可以通過實測頻散曲線的「Z」字型變化點來劃分地下岩性變化的分界面。
彈性波理論分析表明，R波在地震波形記錄中具有最大的振幅和周期，以及最小的頻率和最強的能量。R波的相速度（VR）在非均勻介質中具有頻散特性，這是彈性波頻率勘探的理論基礎。R波的相速度VR與剪下波速VS之間具有良好的相關性，相關式為VR=VS-(0.871.12μ)/(1 pμ)，其中μ為泊松比。這種關係奠定了R波在測定岩土體物理力學參數中的套用。R波在多道接收中具有很好的直線性，即一致的波震同相軸，質點運動軌跡為逆轉橢圓且在垂直平面內運動。R波是沿地表傳播的，其能量主要集中在距地表一個波長（λ\R）尺度範圍內。通過測定不同頻率的彈性波頻率速度VR，可以了解地下地質構造的有關性質並計算相應地層的動力學特徵參數，達到岩土工程勘察之目的。