คำว่าธรณีฟิสิกส์ประกอบด้วยรากศัพท์ภาษาละติน "geo" ซึ่งแปลว่า "โลก" บวกกับคำว่า "physis" ซึ่งแปลว่า "ธรรมชาติ" และสุดท้ายคำต่อท้าย "ica" ซึ่งหมายถึง "สัมพัทธ์กับ" ธรณีฟิสิกส์เป็นวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาของโลกในแง่ของหลักการทางกายภาพ; วัตถุประสงค์รวมถึงการศึกษาและตรวจสอบปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างประวัติความเป็นมาของวิวัฒนาการของดาวเคราะห์โลกและสภาพทางกายภาพครอบคลุมการตรวจสอบการตกแต่งภายในของโลกไฮโดรสเฟียร์และบรรยากาศของมันซึ่งครอบคลุมถึงปรากฏการณ์ต่างๆเช่นแรงโน้มถ่วงไฟฟ้าและแม่เหล็กบนบก ราชบัณฑิตยสถานสรุปความหมายของธรณีฟิสิกส์ไว้ว่าส่วนของธรณีวิทยาที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาฟิสิกส์ภาคพื้นดินเช่นนี้
โดยเฉพาะวิทยาศาสตร์นี้เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบปรากฏการณ์ทางธรรมชาติและความสัมพันธ์ของพวกมันในโลกชั้นในซึ่ง ได้แก่ ฟลักซ์ความร้อนสนามแม่เหล็กโลกแรงโน้มถ่วงและการแพร่กระจายของคลื่นไหวสะเทือน สำหรับการศึกษานั้นใช้วิธีการทางกายภาพเชิงปริมาณเช่นฟิสิกส์ของการสะท้อนและการหักเหของคลื่นกลและชุดวิธีการที่ขึ้นอยู่กับการวัดแรงโน้มถ่วงสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสนามแม่เหล็กหรือไฟฟ้าและปรากฏการณ์กัมมันตภาพรังสี ดังนั้นวิทยาศาสตร์นี้ยังศึกษาปรากฏการณ์นอกโลกการแสดงออกของรังสีคอสมิกและลมสุริยะซึ่งมีอิทธิพลต่อโลก
นักธรณีฟิสิกส์รับผิดชอบในการวิเคราะห์พฤติกรรมต่าง ๆ ของโลกรวมถึงแผ่นดินไหววิทยาสมุทรศาสตร์ภูเขาไฟสึนามิการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศลักษณะของดินพลังงานหมุนเวียนและปรากฏการณ์หรือพฤติกรรมอื่น ๆ ของโลก
