Geophysik ist ein Zweig der Geowissenschaften, der quantitative physikalische Methoden verwendet, um einige Aspekte des Planetensystems aufzuklären. Geophysik umfasst große Teile der Seismologie, Geodäsie (Größe und Form der Erde), Atmosphärenwissenschaften, Studium des Erdmagnetfeldes, Geothermometrie, Hydrologie, Ozeanographie, Tektonophysik, Geodynamik (Untersuchung des Erdinneren), Exploration und Ingenieurgeophysik, Geophysik Ingenieurwesen, Glaziologie, Petrophysik, angewandte Geophysik, Mineralphysik und Ingenieurgeologie.
Die Geophysik basiert auf der Tatsache, dass Massenprozesse in Materie oft abstrakt durch die Verwendung einfacher physikalischer Gleichungen charakterisiert werden können. Leider sind ihre entstehenden Eigenschaften komplex, wenn viele Komponententeile im Spiel sind, obwohl sich die Teile nach einfachen Gesetzen bewegen. Dementsprechend hat die Geophysik den Ruf, einer der rechenintensivsten Bereiche der Wissenschaft zu sein. Der Earth Simulator (ES) mit 35.86 Billionen Gleitkommaberechnungen pro Sekunde oder 35.86 TFLOPS in Kanagawa, Japan, war von 2002 bis 2004 der schnellste Supercomputer der Welt und wird hauptsächlich für geophysikalische Anwendungen verwendet.
Ein Beispiel für die Anwendung der Geophysik ist die Untersuchung des Erdkerns durch die Analyse seismischer Wellen. Mit Supercomputern können Geophysiker Unregelmäßigkeiten im Erdkern auf einer Skala von nur einem Kilometer kartieren. Ein Thema, das Geophysiker derzeit verwirrt, ist die Heterogenität des äußeren Erdkerns, von dem angenommen wird, dass er flüssig ist. An einem Punkt glaubte man, der äußere Kern sei ziemlich homogen, aber geophysikalische Berechnungen haben das Gegenteil gezeigt. Wissenschaftler vermuten nun, dass der äußere Kern aus abwechselnden Schichten aus flüssigem und festem Material bestehen könnte.
Es gibt viele mögliche geophysikalische Computerstudien, deren Rechenleistung uns derzeit fehlt. Ein bekanntermaßen schwieriges Gebiet ist das der Klimavorhersage. Das Ausmaß des Klimawandels im nächsten Jahrhundert ist eine Variable, die viele Regierungen der Welt gerne kennen würden, aber es gibt keine wissenschaftliche Methode, um das Weltklima so weit im Voraus zuverlässig vorherzusagen.