Kebutuhan akan energi hidrokarbon yaitu minyak dan gas bumi mengharuskan untuk terus melakukan eksplorasi cadangan hidrokarbon terutama di wilayah Timur Indonesia. Kepulauan Tanimbar, Maluku dipilih untuk menjadi wilayah penelitian karena geologi bawah permukaannya yang kompleks dan berada pada jalur fold thrust belt hasil dari evolusi tektonik. Untuk melihat struktur dan potensi di daerah penelitian ini telah dilakukan dengan metode seismik, tetapi hasil yang didapatkan tidak cukup jelas untuk menggambarkan kompleksitas geologi. Forward modelling dengan data gravitasi juga pernah dilakukan. Oleh karena itu pada penelitian ini dilakukan pembaharuan menggunakan pemodelan joint inversion dengan mengkorelasikan parameter fisis dari dua data geofisika berbeda yaitu gravitasi dan geomagnetik. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui pemetaan bawah permukaan daerah penelitian, mengetahui nilai densitas dan suseptibilitas batuan, serta mengetahui pola struktur yang ada di bawah permukaan. Hasil pemetaan bawah permukaan Kepulauan Tanimbar berdasarkan hasil pemodelan Joint Inversion telah ditemukan pola struktur geologi berupa fold thrust belt akibat zona subduksi Busur Banda. Pada section A-A’ terlihat adanya rangkaian fold thrust belt dengan 10 pola struktur yaitu 6 struktur berarah baratlaut-tenggara dan 4 struktur berarah timurlaut-baratdaya. Pada section B-B’ terlihat adanya 9 pola struktur berarah timurlaut-baratdaya. Anomali tinggi yang didapat nilai densitasnya berkisar 2.77 – 2.81 gr/cm3 dan suseptibilitas berkisar 0.00125 – 0.0013 SI diduga akibat basement high berupa batuan vulkanik, sedangkan anomali rendah didapat nilai densitasnya berkisar 2.45 – 2.49 gr/cm3 dan besar suseptibilitas berkisar 0.0008 – 0.00085 SI yang diduga karena lapisan sedimen yang tebal dari Formasi Batimafudi.
Kata kunci: fold thrust belt, Geomagnetik, Gravitasi, Joint Inversion, Tanimbar