El objetivo principal de este estudio es la investigación del subsuelo de dos entornos geológicos complejos, centrándose en la mejora de los parámetros de adquisición y procesamiento de datos en relación con las técnicas tomográficas eléctricas y sísmicas. Se seleccionaron dos áreas de estudio diferentes, en el centro-este del Peloponeso y en el sureste de Ática, donde se llevaron a cabo mapeos geológicos detallados y encuestas geofísicas superficiales. La encuesta geofísica aplicada incluyó la aplicación de tomografía de resistividad eléctrica (ERT), tomografía de refracción sísmica (SRT) y radar de penetración terrestre (GPR). Las mediciones geoeléctricas se adquirieron con diferentes arreglos y configuraciones de electrodos. Además, se utilizaron varios tipos de fuentes sísmicas en diecisiete ubicaciones de disparo a lo largo de las redes sísmicas. Para el procesamiento de los datos geoeléctricos, se crearon conjuntos de datos agrupados, aumentando la profundidad de investigación y la capacidad discriminatoria. El procesamiento de datos sísmicos incluyó lo siguiente: (a) la creación de modelos sintéticos y registros sísmicos para determinar la efectividad y capacidades de la técnica, (b) análisis espectral de los registros sísmicos para determinar el tipo óptimo de fuente sísmica y (c) inversión de los datos de campo para crear modelos de velocidad del subsuelo representativos. Los resultados de las dos técnicas delinearon con éxito la compleja estructura del subsuelo que caracteriza a estos dos entornos geológicos. La aplicación de la ERT combinada con la SRT son las dos técnicas dominantes de alta resolución para la elucidación de estructuras complejas del subsuelo.