Полевые наблюдения, выполняемые при геоморфологических исследованиях, разделяются на визуальные и инструментальные. Главные из них — визуальные, основанные на изучении строения, происхождения и динамики рельефа, а также горных пород, слагающих те или иные формы рельефа или являющихся коррелятными им. При визуальных наблюдениях широко используют простейшие полевые приборы и инструменты: анероид-высотомер, горный компас, эклиметр, геологический молоток, рулетку и др. Собственно визуальные наблюдения нередко сочетают с аэровизуальными, проводимыми с самолетов малой авиации или вертолетов. При аэровизуальных наблюдениях осматривают изучаемую территорию по заранее намеченным маршрутам, результаты фиксируют на топографических картах и в дневниках. Для аэровизуальных работ особенно удобны вертолеты, которые могут зависать над отдельными объектами или приземляться у интересного геолого-геоморфологического объекта.
При наземных визуальных наблюдениях главную работу проводят в точках наблюдения. Последние выбирают так, чтобы они характеризовали какую-либо форму рельефа, комплекс генетически единых форм или отдельные их элементы, если формы рельефа достаточно крупные. В точке наблюдения дают детальную морфографическую и морфометрическую характеристику изучаемым формам: описывают их внешний облик, пространственное размещение, ориентировку, сочленение отдельных форм рельефа друг с другом. Особое внимание уделяют морфометрическим показателям — измерению относительных превышений, углов наклона, линейных размеров форм рельефа (ширина, длина) или их элементов. Необходимость работ подобного рода обусловлена тем, что формы нано- и микрорельефа обычно не находят отражения даже на крупномасштабных топографических картах, а формы мезорельефа не всегда с достаточной точностью изображаются на них или также не находят отображения. Так, на карте могут не найти отражения такие важные элементы речной долины, как террасы, если они сохранились узкими полосками, а относительные превышения их друг над другом меньше сечения рельефа, принятого для данного масштаба топокарты.
Однако характеристика рельефа по его морфографическим и морфометрическим показателям недостаточна. Одной из главных задач полевых геоморфологических исследований является выяснение генезиса изучаемых форм или комплексов форм рельефа. С этой целью тщательно изучают естественные обнажения, вскрывающие строение изучаемых форм. Если они отсутствуют, закладывают шурфы или буровые скважины. Во всех случаях необходима точная плановая и высотная привязка разрезов и их положения по отношению к изучаемой форме рельефа. В естественных обнажениях или искусственных выработках описывают состав вскрываемых пород, их цвет, характер слоистости, включений и новообразований, если они имеются. При характеристике крупнообломочного материала определяют его размеры, форму, состав и степень окатанности. Тщательно измеряют мощности отдельных литологических разностей и изменение их (мощностей) по простиранию обнажения. Большое внимание уделяют взаимоотношению литологических разностей и характеру контактов (границ) между ними. В общем, описывают все особенности толщ, участвующих в строении изучаемых форм, которые могут пролить свет на их генезис.
Полевые наблюдения не всегда оказываются достаточными для суждения о генезисе и особенно о возрасте описываемых форм рельефа. Поэтому при изучении обнажений и искусственных выработок отбирают образцы пород на различные виды анализов, результаты которых используют при составлении окончательных вариантов геоморфологических карт и написании научных отчетов.
На точках наблюдения большое внимание уделяют изучению современных геоморфологических процессов, что особенно важно для практических целей.
Густота точек наблюдения определяется масштабом геоморфологической съемки, сложностью рельефа изучаемой территории, возможностями экстраполяции полученных данных на соседние участки и в значительной мере зависит от обеспеченности качественной топоосновой и аэрофотоматериалами, а также от степени открытости территории. Между точками ведут наблюдения по ходу маршрута.
Все данные полевого изучения геолого-геоморфологических объектов заносят в специальные полевые дневники, где указывают также дату проведения наблюдения, порядковый номер точки наблюдения и ее адрес (географическое и хотя бы предположительное геоморфологическое местоположение), абсолютную высоту точки наблюдения.
Описание рельефа и обнажений обычно снабжают зарисовкой характерных форм рельефа (или комплексов форм) и обнажений, их фотографированием, составлением схематических геолого-геоморфологических профилей. В последнем случае довольно часто прибегают к инструментальным способам полевых исследований, в частности к использованию нивелиров или теодолитов-тахеометров, а в последние годы — приборов спутникового позиционирования (GPS). Применение топографо-геодезических инструментов чаще всего бывает необходимо для составления детальных геолого-геоморфологических профилей, для получения точных данных о высоте речных или морских террас, о глубине эрозионных врезов, о величине углов наклона склонов и др.
В ряде случаев при полевых геоморфологических исследованиях используют гидрометеорологические инструментальные наблюдения, необходимые для суждения о характере и интенсивности современных геолого-геоморфологических процессов (плоскостном смыве, волновом режиме и др.). Материал гидрометеостанций не всегда бывает достаточным для решения этих вопросов. Совершенно особый вид имеет методика морских геоморфологических исследований. Здесь главное внимание уделяют эхолотному промеру глубин, отбору образцов донного грунта, навигационной привязке точек наблюдений, непрерывному сейсмическому профилированию, благодаря чему определяют мощность рыхлых отложений, а также подводному фотографированию и непосредственным подводным наблюдениям при помощи аквалангов.
В целом методика полевых геоморфологических исследований очень многообразна, так как используется ряд приемов и методик смежных научных дисциплин. Она определяется также задачами, поставленными перед геоморфологическими исследованиями, и характером исследуемых объектов.