地球物理学运用物理学的原理和方法，通过各种地球物理仪器，对物理场（如重力场、磁场、弹性波场、电场、电磁场、地热场、放射性场等）进行观测，来探测地球内部的介质结构、物质组成、形成和演化，以及研究与地球相关的各种自然现象及其变化规律。地球物理学的功能是优化和改善人类生存和活动环境，防御及减小地球与空间灾害对人类的影响，为探测和开发利用国民经济中急需的能源及资源提供新理论、新方法和新技术。地球物理学是一门应用性很强的基础学科，当前，地球物理学已成为地球科学中最具活力的学科之一，其研究成果将对21世纪的人类的生存发展产生重要的影响。
1.地球物理学的起源
地球物理学萌芽于人类对地球上发生的自然现象的兴趣，我国东汉科学家张衡（78-139年）创造了传世杰作地动仪，能够对地震的初动进行响应；我国宋代科学家沈括（1031-1095年）最早在其所著的《梦溪笔谈》中记载磁偏角现象，比哥伦布1462年的发现要早400多年；英国人吉尔伯特（1544-1603）第一个提出地磁场理论概念，1600年他发表关于地球磁场起源于地球内部的文献；数学家高斯（1777-1855年）1893年在他的著作《地磁力的绝对强度》中，从地磁成因于地球内部这一假设出发，创立了描绘地磁场的数学方法，从而使地磁场的测量和起源研究都可以用数学理论来表示；1589年科学家伽利略（1564-1642年）在比萨斜塔做自由落体实验；1684年被苹果砸中的牛顿（1643-1727年）发现万有引力等等。
尽管关于地球物理学的研究具有数百年的悠久历史，但作为一个独立的学科却只有100多年的历史。维舍特（Wiechert，1861-1928），德国物理学家和地球物理学家，是世界上第一位地球物理学教授。维舍特和他的 4名学生策普里茨（Zoppritz）、古登堡（Gutenberg）、盖革（Geiger）和安根海斯特（Angenheister）在《格丁根学报》上发表了一系列地球物理学重要著作，对于地球内部构造、地震波走时，地震波传播理论和机械地震仪的理论等都有很重要的贡献。维舍特等对于20世纪地球物理学的发展起了很大的推动作用。
地球物理学是随着物理学的发展而发展的，在地球物理学中，重力学、地磁学和地震学发展较早，地电学、地热学和放射性测年与勘探发展相对较晚。18世纪-19世纪地球物理学成了物理学的一个分支。19世纪-20世纪地球物理学形成一门完整系统的科学，正式采用“地球物理学”。20世纪30年代地球物理学成功的用于勘探矿产资源。20世纪50年代以来地球物理学取得了快速发展。
2.地球物理学20世纪的伟大成就
20世纪是地球物理学发展的最重要历史阶段，取得的最为突出的成就有三个方面：（1）地球内部结构与动力学，从圈层结构模型到横向非均匀精细结构模型研究；（2）地球物理学为板块构造理论提供了最有力的证据；（3）资源与能源的勘探，保证了20世纪社会和经济的发展与繁荣（马在田，1997；滕吉文，2001，2003；刘光鼎，1999，2002）。
3.地球物理学21世纪的发展趋势
21世纪地球物理学的研究目的是深化对地球本体的认识，为资源、灾害、环境和全球变化提供地球深层物质运动的要素，并对其潜在前景进行预测（滕吉文，2001，2003，2004；刘光鼎，1999，2002）。21世纪上、中叶的地球科学深入研究与探索，要有实质性的突破，充分发挥地球物理学的效能具有十分重要的意义，同时高层次的综合研究应占有特别重要的地位。
4.我国地球物理学的最新进展和发展趋势
中国地球物理学界也一直在致力于地球物理学发展。近年来在以下几个方面取得一系列的进展和研究成果：（1）地球第三极青藏高原地学研究综合地球物理探测；（2）2005年成功完成中国大陆钻探工程，钻探深度为5158m，世界第三；（3）2016年2月我国南极科考地球物理考察，成功采集到了720km测线的重力、磁力和反射地震等数据；（4）2020年5月27日我国登山队珠峰成功登顶测高，包括珠峰顶的重力场测量和临近区域1.25万平方公里航空重力测量等等。
图2-4地球物理学专业内涵示意图
主要研究方向包括：（1）煤炭地球物理、（2）矿井地球物理、（3）工程与环境地球物理。地球物理学专业培养德智体美全面发展，宽基础、强能力、高素质的具有社会责任心和国际视野，富于创新精神和实践能力，秉承“好学力行、求是创新”精神，能为国家富强和社会进步做出贡献的高素质人才。毕业生具有扎实的数学、物理学、地质学和数据信息处理基础理论，有较强的计算机应用能力和较高的外语水平，有较好的科学思维、创新意识和较强实践工作能力。熟练掌握地球物理学专业的基本理论、方法和技能。培养能够在地球物理、地质、矿产、防灾、环保等领域的研究机构、高等院校从事科研、教学和理论研究，并且能够在相关产业部门从事生产和管理工作的高级复合型技术人才。毕业生主要面向科研机构、大专院校、工程与资源勘查单位、信息产业等部门，从事地球物理、应用地球物理、工程地质检测、信号处理等方面的科研、教学、生产和管理工作。
