Contrairement à d'autres types de scientifiques, les vulcanologues sont limités dans leur capacité à avoir un aperçu de première main de ce qu'ils étudient. Ils s'appuient sur une panoplie d'outils pour leur donner des informations. Ces outils très sensibles leur permettent de garder un œil sur tout, de l'activité sismique aux changements dans les pentes de la surface du volcan aux types de gaz émis par les volcans.
Moniteurs sismiques
Les volcans et la zone qui les entoure sont un foyer d'activité sismique, et une augmentation du nombre de tremblements de terre peut être un indicateur d'une éruption imminente. Les sismomètres ou simographes détectent et enregistrent les tremblements de terre. Ces appareils sophistiqués mesurent l'intensité, l'escalade et les épicentres (le point d'origine de l'activité) d'un tremblement de terre. La grande île d'Hawaï compte plus de 60 stations de surveillance sismique.
Imageurs thermiques
Parce qu'il est impossible pour les scientifiques de voir à l'intérieur d'un volcan, ils utilisent des imageurs thermiques pour prendre des photos de la chaleur émise par un volcan. Les images montrent quelles coulées de lave sont plus chaudes, donc plus récentes, et lesquelles sont plus froides, donc plus anciennes.
Mouvements au sol
Le satellite de positionnement global (GPS), la mesure électronique de distance (EDM) et les instruments de nivellement standard mesurent les changements dans la formation du sol d'un volcan.
L'inclinomètre, par exemple, mesure "l'angle de pente du flanc d'un volcan". Au fur et à mesure que le magma s'accumule sous la surface, la pression exercée provoque l'expansion de la surface. La Hawaiian Volcano Society utilise des inclinomètres qui peuvent "mesurer des changements de pente aussi petits qu'une partie par million".
Échantillons de gaz
Les volcanologues peuvent dire ce qui se passe sous la surface d'un volcan en fonction du gaz qu'il émet. Des changements dans la quantité de gaz carbonique ou sulfureux peuvent signifier un nouvel afflux de magma, tandis que le gaz sulfureux d'hydrogène malodorant peut signaler une éruption imminente.
L'obtention de ces échantillons peut être dangereuse, les scientifiques utilisent donc un spectromètre. Chaque type de gaz a sa propre signature lumineuse, de sorte que cet appareil, qui analyse la lumière provenant d'un panache volcanique, peut fournir aux scientifiques les informations dont ils ont besoin à une distance de sécurité.
Cartographie radar
Les instruments radar, transportés par des avions ou des satellites, fournissent des cartes tridimensionnelles incroyablement détaillées de la surface du volcan. En utilisant ces images, les volcanologues peuvent prédire les schémas d'écoulement du magma ou des coulées de boue.
Ces images sont également utiles aux autorités locales pour déterminer les plans d'évacuation en cas d'éruption.