地球学は、自然現象の解明から災害や環境問題の追及、人間社会の未来予測に至るまで多様な課題を対象としており、あつかう時空間スケールは、ナノスケールから地球規模まで、秒以下から億年の単位までと様々です。地球学類では、多様な地球学的課題に対応した高度な専門教育・研究をおこなうため、現在の地球環境について探求する「地球環境学主専攻」と地球の変遷史について探求する「地球進化学主専攻」の二つの主専攻を設けています。各主専攻にそれぞれ6分野、計12分野があります。