지구 물리학의 정의와 연구 대상, 그리고 물리적 원리를 지구 과학에 적용하는 방법론적 기초를 다룬다.

물리학적 법칙을 이용하여 지구의 내부 구조와 역학적 과정을 탐구하는 학문적 성격을 규정한다.

고전적 측정 기술에서 현대의 정밀 관측 장비와 컴퓨터 수치 모델링으로 발전해 온 과정을 기술한다.

지질학, 기상학, 해양학 및 천문학 등 주변 학문과의 상호작용과 통합적 연구의 중요성을 설명한다.

지진파의 전파 특성을 분석하여 직접 확인할 수 없는 지구 내부의 층상 구조를 파악하는 원리를 고찰한다.

실체파와 표면파의 물리적 특성 및 매질에 따른 속도 변화의 원리를 상세히 다룬다.

지각, 맨틀, 외핵, 내핵의 구분과 모호로비치치 불연속면 등 주요 경계면의 발견 근거를 제시한다.

단층 운동에 의한 에너지 방출 과정과 지진 규모 및 진도의 물리적 정의를 설명한다.

지구의 질량 분포와 회전에 의해 발생하는 중력장의 특성 및 지구의 기하학적 형상을 연구한다.

만유인력과 원심력의 합력으로서의 중력을 정의하고 지오이드와 타원체의 개념을 비교한다.

표준 중력과 실측 중력의 차이인 중력 이상을 분석하여 지하의 밀도 구조와 지각 평형설을 논한다.

고도와 지형 질량에 따른 중력 측정값의 보정 절차와 그 물리적 의미를 다룬다.

지각의 두께 변화와 밀도 변화에 따른 평형 상태를 설명하는 두 가지 주요 가설을 비교한다.

지구 외부로 뻗어 나가는 자기장의 생성 원인과 암석에 기록된 과거의 자기 기록을 분석한다.

외핵 내 액체 금속의 유동에 의해 자기장이 생성되고 유지되는 물리적 메커니즘을 설명한다.

자기 북극의 이동과 지질 시대 동안 발생한 자기장 역전의 증거 및 주기를 고찰한다.

암석의 잔류 자기를 측정하여 과거 대륙의 위치를 추적하고 판 구조론을 뒷받침하는 근거를 제시한다.

지구 내부에서 발생하는 열에너지의 기원과 그것이 지표로 전달되는 과정을 연구한다.

방사성 동위원소의 붕괴열과 초기 지구 형성 시의 잔류열 등 주요 열원과 전도, 대류 방식을 다룬다.

해령과 해구 등 지각의 위치에 따른 열류량 차이를 분석하여 맨틀 대류와의 연관성을 설명한다.

지구 물리학적 원리를 자원 탐사, 환경 조사, 토목 공학 등 실무 분야에 적용하는 기술을 다룬다.

석유, 천연가스, 광물 자원 확보를 위한 탄성파 탐사와 전기 탐사의 원리를 소개한다.

인공적인 진동을 발생시켜 지하 경계면에서 반사되거나 굴절되는 파동을 분석하는 기법을 다룬다.

지하 매질의 비저항 차이를 이용하여 지하수나 금속 광상을 찾는 방법을 설명한다.

지반의 안정성 조사, 오염원 추적, 활성 단층 조사 등에 활용되는 지구 물리학적 기법을 기술한다.