Les sciences de la Terre peuvent être divisées en de nombreuses branches, notamment : la géologie, l'océanographie, la climatologie, la météorologie et les sciences de l'environnement. L'astronomie est également considérée comme une branche des sciences de la Terre.
La géologie est définie comme l'étude des matériaux et des structures naturels de la Terre, ainsi que des processus qui les ont créés. Les géologues étudient les processus naturels sur Terre. Ils étudient également comment les ressources trouvées sur Terre peuvent être utilisées par les humains comme ressources. L'océanographie peut être considérée comme une sous-branche de la géologie qui étudie l'environnement dans les océans.
La climatologie est l'étude de l'atmosphère terrestre. Les climatologues tentent de mieux comprendre comment et pourquoi le climat subit des changements. La météorologie est similaire à la climatologie, mais se concentre davantage sur les conditions météorologiques à court terme et les catastrophes naturelles. Les météorologues utilisent des radars, des satellites et d'autres outils pour surveiller et prévoir la météo.
La science environnementale se concentre sur les effets des humains sur l'environnement de la Terre. Elle est étroitement liée à la climatologie, car les scientifiques de l'environnement s'intéressent également au changement climatique. Les scientifiques de l'environnement étudient également l'impact de l'environnement terrestre sur la santé humaine, comment nettoyer et éliminer correctement la pollution, comment augmenter l'efficacité des techniques industrielles afin de réduire leur impact environnemental et les effets de différents produits chimiques sur l'environnement.
Les astronomes étudient l'espace extra-atmosphérique. Ils utilisent des télescopes pour surveiller et explorer des planètes, des soleils et des galaxies lointains. Ils aident également à concevoir et à construire des sondes et des satellites qui sont utilisés pour collecter davantage d'informations.