يتعرف الطلاب في قسم علوم الأرض على المعادن والصخور والتربة والمياه التي تشكل الأرض، والعمليات التي تشكل الأرض من أعماقها إلى الغلاف الجوي. يطبق علم الأرض العلوم الأساسية في الفيزياء والأحياء والكيمياء والرياضيات لفهم العمليات التي شكلت الأرض والأجسام الكوكبية الأخرى. يجمع علماء الأرض بين التحقيقات الميدانية والتجارب المعملية والدراسات النظرية لفهم العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية التي تحكم سلوك وتفاعلات الأنظمة الأرضية المعقدة.
تشمل تطبيقات علوم الأرض المخاطر الطبيعية مثل الزلازل والفيضانات والانهيارات الأرضية والانفجارات البركانية التي تؤثر على الإنسان. تبحث التخصصات الفرعية الأخرى في كيفية تغيير البشر لبيئات الأرض، حيث نقوم بتلويث الأنهار والمياه الجوفية، والتسبب في التآكل السريع، ومحاولة إعادة هندسة الأنهار والشواطئ، وتغيير الغلاف الجوي للأرض، والمحيطات، والمناخ العالمي. تتضمن أبحاث علوم الأرض أيضًا دراسة أعماق الأرض لفهم العمليات التي تحرك حركات الصفائح التكتونية وتولد المجال المغناطيسي للأرض.