地球物理學（/?d?i?o??f?z?ks/）是一門自然科學，研究地球及其周圍空間環境的物理過程和物理特性，并采用定量方法對其進行分析。 地球物理學一詞有時僅指固體地球應用：地球的形狀； 它的引力場和磁場； 其內部結構和組成； 它的動力學及其在板塊構造、巖漿生成、火山活動和巖石形成中的表面表現。 然而，現代地球物理學組織和純粹的科學家使用更廣泛的定義，包括包括冰雪在內的水循環； 海洋和大氣的流體動力學； 電離層和磁層中的電學和磁學以及日地物理學； 以及與月球和其他行星相關的類似問題。

雖然地球物理學在 19 世紀才被承認為一門獨立的學科，但它的起源可以追溯到古代。 xxx個磁羅盤是用磁石制成的，而更現代的磁羅盤在航海史上發揮了重要作用。 xxx臺地震儀建于公元 132 年。 艾薩克·牛頓將他的力學理論應用于潮汐和春分歲差； 開發儀器來測量地球的形狀、密度和重力場，以及水循環的組成部分。 20世紀，地球物理學方法發展起來，用于對固體地球和海洋進行遠程探測，地球物理學在板塊構造理論的發展中發揮了重要作用。

地球物理學應用于社會需求，例如礦產資源、減輕自然災害和環境保護。 在勘探地球物理學中，地球物理測量數據用于分析潛在的油氣藏和礦藏、定位地下水、尋找考古遺跡、確定冰川和土壤的厚度以及評估環境修復地點。

地球物理學是一門高度交叉的學科，地球物理學家對地球科學的各個領域都有貢獻，一些地球物理學家從事行星科學的研究。 為了更清楚地了解什么是地球物理學，本節描述了物理學中研究的現象以及它們與地球及其周圍環境的關系。在地球物理學中，物理學原理用于研究地球內部。 根據所研究的問題，必須決定應采用哪種方法。 例如 對于地下水調查，電法很有幫助。 對于礦床，可以采用重力和/或磁力測量。 對于石油和 天然氣，必須進行重力，磁力測量才能大致了解巖層的結構。 如果所需的結構已經存在，為了對巖層進行詳細研究，就必須進行地震和/或大地磁測量。

月亮和太陽的引力在每個太陰日或每 24 小時 50 分鐘會產生兩次高潮和兩次低潮。 因此，每次漲潮和退潮之間有12小時25分鐘的間隔。

重力使巖石向下壓在更深的巖石上，隨著深度的增加它們的密度增加。 地球表面及其上方的重力加速度和重力勢能測量可用于尋找礦藏（參見重力異常和重力測量）。 地表引力場提供了有關構造板塊動力學的信息。 稱為大地水準面的位勢面是地球形狀的一種定義。 如果海洋處于平衡狀態并且可以延伸穿過大陸（例如非常狹窄的運河），則大地水準面將是全球平均海平面。

地球正在冷卻，由此產生的熱流通過地幔對流通過地球發電機和板塊構造產生地球磁場。 熱的主要來源是原始熱和放射性，盡管相變也有貢獻。 熱量主要通過熱對流傳遞到地表，盡管有兩個熱邊界層——核-地幔邊界和巖石圈——熱量在其中通過傳導傳遞。

一些熱量被地幔柱從地幔底部帶上來。 地球表面的熱流約為4.2×1013 W，是地熱能源的潛在來源。

地震波是穿過地球內部或沿地球表面傳播的振動。 整個地球也可以以稱為正常模式或地球自由振蕩的形式振蕩。 使用地震儀測量來自波浪或正常模式的地面運動。 如果波來自地震或爆炸等局部源，則可以使用多個位置的測量來定位源。