用物理學的觀點和方法研究固體地球的運動、物理狀態、物質組成、作用力和各種物理過程的綜合性學科。所謂固體地球是相對於大氣和海洋而言的。地球物理學一詞，是20世紀初才正式為人採用的，50年代有了很大發展，進一步分為大氣物理學、海洋物理學、空間物理學和固體地球物理學。
固體地球物理學有3 個發展較早的基礎性學科 ：重力和大地測量學、地震學和地磁學。固體地球物理學還包含地電學和地熱學。這兩個學科發展歷史不長，正在進一步發展之中。在固體地球物理學範圍內 ，還有3個學科名稱 ，它們都是對固體地球作綜合性和整體性研究的。它們彼此之間的差別很小。大地構造物理學在30年代只討論岩石和礦物形成的物理條件和過程，近年來其研究領域已由地球表層逐漸擴大到地球內部。地球內部物理學是研究地球內部物質結構、組成和物理過程的學科分支。地球動力學原是研究地球內部的作用力、物質對作用力的回響特性及有關的變化過程的。60年代板塊大地構造學說興起後，有關地球的整體性運動的問題都以地球動力學的名稱出現，是研究比較活躍的領域。
重力和大地測量學 研究和測定地球形狀、大小和地球重力場，以及測定地麵點幾何位置的學科。大地測量的歷史悠久，中國唐代高僧一行曾算出地球子午線一度之長。重力和大地測量是國家建設的重要項目，關係到國土管理、礦產開發和航天事業的發展。
地震學 研究固體地球介質中地震的發生、地震波的傳播以及地震的巨觀後果等課題的綜合性科學，它又是地質學和物理學的邊緣科學。地震學主要研究地震發生的規律和人類抗禦地震災害的方法，它同時又以地震波為工具研究地球內部構造。地震學的研究成果在許多方面有廣泛的套用。
地磁學 研究地磁場的時間變化、空間分布、起源及其套用的一門學科。地磁場的研究有悠久的歷史。中國在戰國時期就已知道磁石的吸鐵性和指極性。地磁學注重觀測，也需要運用數理科學作理論分析。地磁場的起源問題牽涉到地球內部的物理過程。由於地面磁場受空間電流影響很大，地磁學和空間物理學有著緊密的聯繫。
