地学科の大きな特徴は、地球と生命の進化を実証的に解明しようと いうところにあります。 そのため、野外で実際に地質や地形の調査 をおこない、岩石や化石を採集します。 その結果から古い時代の 地球表層の構成を復元したり、採取してきた岩石の形成された条件を 推定したり、その化石が生物として生きていた陸や海の環境を復元 したりします。 ただし、このようにして得られる情報は断片的ですので、 それを補うため、理論的な考察をおこないます。 天然から得られた情報と、理論的に考察したことを比較し、 地球と生命の進化を理解してゆきます。

地球と生命の起源と進化を理解するためには、秒という時間から 45億年という広い時間スケール、原子から太陽系までの広い空間スケールを 対象としなくてはなりません。 そのため、観測する手段も実験の手段も様々です。 ハンマーをもって地質調査をし、柱状図 (地層の重なり順を表す模式図。 写真＝右) を作成したり、化石の中から過去の生物の DNA を抽出したり、電子顕微鏡で鉱物中の原子の並びを観察したり、 コンピュータにより地球内部の大規模な対流をシュミレーションしたり、 あらゆる手段を駆使し、これらの研究を進めています。