学、天文学、气象学和物理学的角度出发。然而自古以来，人类已经对地磁、地震等许多地球物理现象进行了探讨。
古代.公元前240年，昔兰尼的埃拉托斯特尼推断地球是圆的，并使用三角学和夏至太阳在埃及两地的角度测量出地球的周长。他也设计出经度、纬度系统。公元132年，发明家张衡发明了世界上最早的验震器，或许是关于地震最早的研究。欧洲在1571年后，才由提出地震仪的设计，但并没有建成。世界上最早记载关于使用天然磁石制成的指南针，出现在北宋沈括《梦溪笔谈》。欧洲第一个关于指南针的纪录则是在1