Науки о Земле в своей совокупности образуют единую систему. В ее состав входят геология, география и геоэкология, которые могут рассматриваться как самостоятельные науки. Иногда предлагается использования понятие «геономия» для обозначения указанной совокупности наук о Земле, однако оно применяется крайне редко. В состав каждой из наук входит большое число отдельных направлений, каждое из которых также может рассматриваться как самостоятельная наука. Вообще, понятия «наука», «область науки», «научное направление», «научная дисциплина», несмотря на многочисленные попытки однозначного их дефинирования, находятся в свободном пользовании и в каждом конкретном случае применяются к разным составляющим знания.

Среди наук о Земле наиболее «устойчивой» является геология, которая четко обособлена от других отраслей знания. География, особенно при рассмотрении ее прикладных направлений, сближается с другими науками, например, с экономикой или социологией. В некоторых странах география традиционно параллелизуется с историей, как это имеет место в Испании. Что касается геоэкологии, то она часто рассматривается в тесном контакте с биологией и сельскохозяйственными науками.

Среди всех наук о Земле наиболее древней является география, которая зародилась задолго до нашей эры. Однако концептуальная основа многих ее направлений оформилась только в последнем столетии. Геология как наука начала развиваться в середине второго тысячелетия, а два периода ее интенсивного развития приходятся на вторую половину XIX – начало XX века, и на период со второй половины 1980-х годов по настоящее время. Важнейшим отправным моментом развития геоэкологии стали политические события конца 1960-х годов, однако как наука она оформилась два десятилетия спустя и продолжает свое формирование и поныне.

Развитие наук о Земле контролируется как объективными, так и субъективными факторами. В последнее время преобладающие направления исследований диктуются «научной модой».

Важнейшей чертой современной науки является предоставление максимальной свободы и возможностей для проявления индивидуальности конкретно каждому специалисту во всем, что не снижает качества проводимого им исследования. К числу принципиальных тенденций следует относить универсализацию ученых, т.е. вовлечение их в несколько различных направлений исследований и высокий уровень подготовки в областях, в которых специалист непосредственно не работает. С другой стороны, растет доля исследований, результаты которых не имеют прямого практического применения. Геология, вероятно, стала одной из первых среди других наук, которая перестала обращать внимание на необходимость практического применения полученных знаний. Если проанализировать публикации в мировой научной литературе, то легко обнаружить, что большинство из них содержит результаты исследований, которые непосредственно не могут быть использованы человеком в практических целях, т. е. для получения или освоения новых ресурсов (что всегда мыслилось основной задачей геологии). Все меньшее число статей посвящено месторождениям полезных ископаемых. Знаковым событием надо считать переименование одной из крупнейших мировых организаций SEPM (Society of Economic Paleontologists and Mineralogists) в SSG (Society for Sedimentary Geology), где главным стало исчезновение слова "economic". Произошло это на рубеже столетий, а потому уже можно говорить о том, что с XXI века мировая геология окончательно перестала ориентироваться на получение практически значимых результатов. Более или менее значительным исключением является только инженерная геология, гидрогеология, сейсмотектоника и вулканология. Все это объясняется двумя обстоятельствами. Во-первых, в свое время геология уже дала человечеству «исчерпывающее» количество практических знаний. Одновременно с этим прогресс все время имел целью интенсификацию использования уже разведанных природных ресурсов, их экономию и переход к использованию их возобновляемых источников. Во-вторых, начавшийся в 1980-е годы геологический "бум" спровоцировал необыкновенный рост интереса к геологии самой по себе безотносительно конкретной «пользы» полученных знаний. Таким образом, современная геология развивается как наука ради науки, ради роста человеческих знаний, ради удовлетворения интереса ко всему новому.

Ритм научно-исследовательской деятельности в мире все время увеличивается. Во многом это происходит благодаря развитию средств электронной коммуникации. Можно утверждать, это ритм этот в настоящее время измеряется уже не годами или месяцами, а неделями и днями.