Zemes izpēti, ieskaitot tās veidošanos, resursus, dabas procesus, vēsturi un vidi, sauc par zemes zinātni vai ģeozinātni. Ģeozinātnieki pēta arī citas planētas un Saules sistēmu. Zemes zinātne ir būtiska, lai izprastu dzīvi uz Zemes, un tā ietver ķīmiju, fiziku, matemātiku un bioloģiju. Nacionālais zinātnes fonds uzskata, ka galvenās ģeozinātnes nodaļas ir ģeoloģija, ģeofizika, okeanogrāfija, jūras zinātne, hidroloģija, atmosfēras zinātne, meteoroloģija, planētu zinātne, augsnes zinātne un vide zinātne.
Struktūra un vēsture
Ģeologi pēta visu Zemi. Ģeoloģijas apakšnodaļas ir fiziskā ģeoloģija un vēsturiskā ģeoloģija. Fiziskie ģeologi pēta Zemes struktūru un procesus, kas notiek tās iekšienē un virsmā. Vēsturiskie ģeologi pēta Zemes un visa, kas atrodas tajā un virs tā, veidošanos un evolūciju. Ģeofiziķi ieskatās Zemes iekšienē, izmantojot laboratorijas eksperimentus, tiešos novērojumus, attālo attēlveidošanu un skaitļošanas un teorētisko modelēšanu, lai saprastu, kas notiek zem Zemes virsmas. Viņi savā darbā izmanto matemātiku un fiziku. Ģeofiziķi pēta, kas notiek zemestrīču laikā un Zemes apvalka un kodola slāņos, kā arī Zemes gravitācijas, magnētiskos un elektriskos laukos.
Ūdens un augsne
Hidroloģijā zinātnieki pēta Zemes ūdeni, ieskaitot sarežģīto ūdens ciklu un to, kur un kādā veidā ūdens pastāv dabā. Hidrologi cenšas izprast ūdens piegādes problēmas, tostarp tīrību, piesārņojumu un kustību. Okeāni aizņem 71 procentus no Zemes virsmas. Viņi tur 97 procentus no Zemes ūdens un savos dziļumos atbalsta milzīgu biomasu. Okeonogrāfi pēta dziļjūras un piekrastes okeānus, iekļaujot ķīmiju, ģeoloģiju, fiziku un bioloģiju, lai pārbaudītu sarežģīto mijiedarbību starp okeānu un kontinentiem, ledus cepurēm, atmosfēru, ieskaitot saules un mēness ietekmi uz plūdmaiņu un siltumu no kodola un mantija. Tas, kā augsne rodas un izplatās, kā arī tās sastāvs un fizikālās un ķīmiskās īpašības, attiecas uz augsnes zinātni.
Gaiss un laika apstākļi
Meteorologi pēta atmosfēras struktūru un sastāvu, kā arī atmosfēras parādības un to, kā tās ietekmē dzīvi uz Zemes. Laika prognozes ir viens no meteoroloģijas aspektiem. Atmosfēras zinātne ir plašāka disciplīna, kas meteoroloģiju apvieno ar citām fiziskajām zinātnēm. Atmosfēras zinātnieki pēta klimatu, laika apstākļus, saules starojumu un ozona slāņa noārdīšanās, piesārņojuma un klimata pārmaiņu procesus. Vides zinātnes saista ģeozinātni ar cilvēka darbību un politiku vides jautājumos.
Aiz Zemes
Planētu zinātnieki pēta Zemes, citu planētu un Saules sistēmas izcelsmi. Viņi apkopo informāciju par planētu interjeru, virsmām, atmosfēru un satelītiem, veicot novērojumus no observatorijām un teleskopiem visā pasaulē. Viņi izmanto datus, kas savākti no desantniekiem, kā arī no Zemes orbītā un planētu kosmosa kuģiem. Viņi arī pēta asteroīdus, izmantojot radaru, lai noteiktu to fiziskās īpašības un izsekotu to parādīšanos un iespējamās trajektorijas Zemes tuvumā.