Hay evidencia creciente de que los sedimentos de márgenes pasivos en entornos marinos albergan grandes volúmenes de agua dulce y salobre de origen meteórico en reservorios submarinos subterráneos. Los métodos geofísicos marinos, en particular los datos de reflexión sísmica, pueden ayudar a caracterizar los sistemas hidrogeológicos en alta mar y, sin embargo, la base de datos global existente de encuestas industriales a gran escala sigue sin aprovecharse en este contexto. En este artículo destacamos la importancia de estos datos en la exploración de aguas subterráneas, revisando estudios existentes que aplican técnicas de estratigrafía física e interpretación morfo-estructural para proporcionar información importante sobre las propiedades y la arquitectura de los reservorios (acuíferos), barreras de permeabilidad, ambientes paleo-continentales, cambios en el nivel del mar y desplazamiento de facies costeras a lo largo del tiempo y conductos para el flujo de agua. Luego evaluamos la relevancia científica y aplicada de tal metodología dentro de un flujo de trabajo holístico para la investigación de aguas subterráneas en alta mar.