地球は21世紀初頭において、知られている中で唯一生物（生命体）の確認されている天体である。生命は地表だけではなく、地下10km程度から上空100kmに至る広い範囲に存在する。大気の組成（酸素の濃度）は植物によって維持されている。（例えば水が液体として存在できるような）生命に必須と思われる環境が成立している天文学的領域をハビタブルゾーンと呼ぶ。地球は、このハビタブルゾーンの中に存在している星である。動物や植物、微生物といった生物が住む領域全体を生物圏と呼ぶ。生物圏全体を一つの巨大な生命体と見なすガイア理論もある。人類の活動が惑星地球、特に生物圏へ与える影響は大きく、悲観的な意見も少なくない。地球を地殻、海洋や大気などのシステムの集合体として捉え、これらシステム相互の物質循環、エネルギー循環によって地球という惑星を捉える考え方もある。このような捉え方では、人類が狩猟採集の生活様式を取り、自然界の一要素として存在している間は、人類を生物圏というシステム内部の要素として考えておけばよいとする。しかし人類が農耕など自らのために環境を改変するようになった時点で、人間圏という新しいシステムが地球に誕生したとみなし、新システムと既存のシステムとの相互作用によって地球表層環境が定まるという見方をする。このような見方に立つと、現在の地球は新しいシステムが誕生し、システム相互の新たな均衡に向かって変化しつつある時代に入ったということもできるのである。
地球磁場は平均3-7/10⁵kTであり、地球の外側まで展開している。この磁場は太陽から吹き付けるプラズマの風（太陽風）とぶつかり、干渉する面（衝撃波面-磁気圏境界面）を形成しながら太陽方向では押しつぶされて地球半径の約10倍、夜側では1000倍程度の閉じた領域を持つ。20世紀になり、地殻上空約100kmに電波を反射する層（電離層）が発見され、これが長距離通信を可能としたことから磁気圏の研究が進んだ。電離層は大気がイオンと電子に分離している層であり、90-300kmの領域ではオーロラが発生する。
地球を取り囲む大気は酸素を20.9%含み、これは他の太陽系惑星には見られない特徴である。大気圧は海面上を1気圧と定義され、上空に行くほど低くなる。水循環を担いほとんどの気象現象が生じる対流圏は、上空になるにつれ温度と大気密度は低下する。しかし約17kmを境に水蒸気が凝結を起こす領域（コールドトラップ）に入り、これより上空は非常に乾燥した成層圏となる。ここでは上空に行くにつれ気温は‐60℃から上昇に転じる。また、水が無い環境のため紫外線によって酸素からオゾンが作られる領域（オゾン層）が20-50km付近に広がる。これが太陽紫外線の短波長を吸収し、地表の生命を護る役目と成層圏を暖める機能を持つ。また、成層圏は水を拡散させないため、地表の水が宇宙空間に拡散し失われることを防ぐ機能を持つ。上空90kmの成層圏上域からは高度につれて温度が下がる中間圏に入り、ここからは電離層に当たる。温度低下は上空90kmで再び上昇を始め、この領域は熱圏と呼ばれる。
地球の地殻上に存在する水は、川や湖、氷河や極氷、海など多様な形態を取っており、総量は13億8900万km³に相当する。そのほとんどは塩水である海で、13億5000万km³に当たる。海水の平均温度は3.9℃だが、緯度による差が大きい上に、季節や層によっても変化を持ちながら大規模な流動を起こす。これは蒸発や降水などとともに水循環をもたらす。
ドイツは、ヴェルサイユ条約によってMG 34機関銃と同じように、それまで航空機関銃も製造が禁止されていた。ラインメタル（Rheinmetall）社は、スイスから輸入したMG 30を改良し、旋回機銃のMG 15や固定機銃のMG 17など7.92mm機関銃が生産され、主力戦闘機を想定していた初期型のBf 109には後者が搭載された。スペイン内乱での実戦経験のノウハウにより火力の増強が図られ、エリコン（Oerlikon）社製の20mm FFS機関砲を至急購入したが、寸法が大きくDB 601のシリンダーの間に納まらず、代わりにエリコンFFをもとに、給弾ドラムなどに改良を加えた20mm MG FF機関銃がライセンス生産された。しかし、Bf 109 E-2に試験的に搭載したところ、エンジンからの振動によるトラブルが多発、結局主翼に装備せざるをえない事や、初速や弾道性能などの評判がよくなかったことから、ラインメタル社とマウザー社のそれぞれに新型機銃が発注された。ラインメタル社は電気発火式（Electric Priming）によるプロペラ同調式の13mm MG 131機関銃を開発した。一方、マウザー社ではMG 151（口径15mm）が開発された。これは、より高威力を求めるドイツ空軍の要望を満たすため、小口径機関銃の高初速性能と大口径機関銃の火力を狙ったと思われる。初速が900m/sを突破するという驚異的数値を叩きだすが、15mmという中口径に見合わない重量と反動による航空機の機首強度、部品破損などが問題になったことから次期機関砲の開発が進められた。そこで、MG 151をベースに開発されたのが、MG 151/20（口径20mm）だった。※この時、口径識別のため従来の口径15mmをMG 151/15、20mmをMG 151/20と呼称するようになった。