Las ramas de las ciencias de la tierra o geociencias son geología, geografía, oceanografía, ciencias atmosféricas, geoinformática, ciencias del suelo y glaciología. Sin embargo, los nuevos desarrollos han ampliado las ramas de las ciencias de la tierra para incluir una colección de estudios denominados ciencias ambientales. Estos tienen como objetivo investigar las condiciones ambientales que afectan positiva y negativamente a todos los seres vivos de la Tierra. Las ramas de las ciencias de la tierra también se pueden dividir en sub-ramas, como mineralogía, meteorología y biología marina. Como sugiere el nombre, todas las ramas de las ciencias de la tierra son estudios dirigidos a la Tierra, los seres vivos y los factores que afectan su forma de vivir, así como los seres inanimados.
Según los primeros científicos, las ciencias de la tierra son equivalentes a la geología, que investiga la parte sólida, o la litosfera, de la Tierra. La Tierra, sin embargo, no es completamente sólida, ya que también incluye una parte líquida llamada hidrosfera y una parte gaseosa llamada atmósfera. Por lo tanto, el término se ha definido como estudios interrelacionados sobre la Tierra sólida, las aguas de la Tierra y los diversos fenómenos atmosféricos en ella. La geología se ha considerado entonces como una de las principales ramas de las ciencias de la tierra; esto trata específicamente de los materiales de los que está hecha la Tierra, cómo algunos procesos afectan estos materiales y los eventos pasados que ayudaron a dar forma a la Tierra desde sus inicios.
Considerada como una de las disciplinas académicas más antiguas, la geografía se ocupa de los cambios en la superficie de la Tierra y la relación de los seres humanos con su entorno. Su complejidad llevó a los expertos a subdividirlo en dos ramas, geografía física y humana, que se subdividen a su vez en varias disciplinas. Mientras tanto, los océanos de la Tierra y sus límites se estudian en oceanografía. Los océanos están interconectados para cubrir el 71% de la superficie de la Tierra y sirven como fuente de alimento para personas y animales. También funcionan como vía de transporte de barcos asociados con el comercio y como un factor que influye en el tiempo y el clima.
La atmósfera, así como sus propiedades físicas y químicas, es el foco de las ciencias atmosféricas. Este estudio involucra varias disciplinas, como climatología y meteorología; en climatología, los principales enfoques para la clasificación de los climas son empíricos, genéticos y aplicados. En la clasificación empírica, los climas se identifican de acuerdo con características observables; en clasificación genética, según causas inferidas; y en clasificación aplicada, según los efectos del clima sobre otras ocurrencias atmosféricas. Para la meteorología, la atención se centra en los patrones meteorológicos observados, como tifones y monzones.
La geoinformática se ocupa del análisis de problemas relacionados con la Tierra. Sus ramas incluyen geoestadística y geodesia. La ciencia del suelo, que incluye la pedología y la edafología, investiga la formación, composición y clasificación del suelo, así como cómo debe manejarse adecuadamente. Los glaciares y los eventos pasados que involucran a los glaciares se estudian en glaciología. Es importante estudiar los glaciares porque juegan un papel en los cambios climáticos.