地表，物质通常通常以纳米状态产生或分解。进而言之，无论是有机分子，简单的或复杂的，还是土壤或岩石中的细菌以及整个植物界和动物界与矿物间的相互作用中，纳米维度和纳米尺寸过程每时每刻都在发生。在陆地上，研究者探讨了纳米化矿物如何从土壤中捕集有毒物质（如：砷、铜和铅）。如何促进这一被称为土壤修复的过程是一件棘手的事情。
土壤.纳米地球科学处于发展的相对早期阶段。地球科学中纳米科学将来的方向包括确定海洋、陆地和大气中纳米粒子和纳米膜的特征、分布和常见化学性质；以及它们是如何以不同寻常的