Plusieurs stations sismologiques installées sur la montagne Pelée permettent de suivre l'activité sismique du volcan et ses variations dans le temps. Les séismes d'origine volcanique peuvent précéder et accompagnent une activité éruptive. La détection de ces séismes permet ainsi de prévoir l'occurrence d'une future éruption.

La remontée du magma vers la surface s'accompagne de fortes pressions qui déforment l'édifice volcanique. L'étude de ces déformations par des mesures clinométriques (variation de l'inclinaison du sol), des mesures de nivellement (variations d'altitude), mesures électro-optiques de distances (variations de distances entres des points sur le volcan et des points fixes), reconnaissances satellites.

La remontée du magma vers la surface s'accompagne de l'émission d'un ensemble de gaz qui vont alors modifier la composition chimique et la température des sources sur le volcan. L'analyse de la composition et des températures de sources sur la montagne Pelée constitue également un paramètre permettant de suivre les modifications de l'activité volcanique.