人类生活在地球表面，研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学就称为地球化学。地球表面看起来处于静止状态，实际上地球外层就是板块运动的载体。

地球化学主要研究地球物质的化学组成和演化，研究地球表面和内部流体、矿物和岩石中进行的化学作用，定量理解地球各个部分如大气圈、水圈、地壳和地幔中元素和同位素的平衡与交换、在时间和空间上的变化规律，定量确定元素和同位素的迁移、富集和分散规律，定量认识地球层圈和地质体中元素和同位素的分布规律。

地球化学是化学与地球科学相结合而产生和发展起来的交叉学科，它与地球物理学和地质学一起构成深部地球科学的3大支柱。地球化学的理论和方法对于解决地球起源、生命起源和环境变迁等重大科学问题至关重要。地球化学研究成果对资源和能源的寻找和开发、生态环境的保护和治理等具有重要意义。基于研究对象和手段不同，地球化学形成了一些分支学科,如同位素地球化学、实验地球化学、生物地球化学等。