根据定义和基本问题,不难看出地球化学具有如下学科特点:
(1)地球化学研究的主要物质系统是地球、地壳及地质作用体系,因此它是地球科学的一部分。地球化学针对自然作用过程提出问题,应用地球化学的理论和方法进行研究,最后得出对自然作用化学机制的认识。
(2)地球化学着重研究地球系统物质运动(含地质运动)中物质的化学运动规律。在地球科学中,地球化学与同是研究地球物质组成的结晶学、矿物学、岩石学和矿床学等学科的关系特别密切。矿物学、岩石学和矿床学往往借助并引进地球化学的理论,来研究各自学科的问题。地球化学研究系统或过程中微量元素和同位素的分配行为和演变,地球化学的基本原理具有普遍性的指导和应用意义。通过地球化学研究,可以更好地回答:岩浆形成的深度和温度、各类变质岩的形成温度和压力、沉积物是否进入地幔、金属矿床和石油的形成环境和条件等各类问题。
(3)地球化学研究原子的自然历史,必然联系到元素自身的性质及其所处的热动力学条件。因此,地球化学以化学类科学(无机化学、有机化学、物理化学、热力学、解析化学以及化学动力学等)为理论基础。相关的基础自然科学还有物理学、数学等。这些学科使地球化学在考查元素的行为规律时具备了强有力的基础理论的支持,在推动学科定量化和预测化的进程中起着重要作用。
(4)地球化学与有关学科密切结合和相互渗透,使得地球化学的研究范畴不断扩大,并繁衍出众多分支学科。地球化学派生的分支学科有:海洋地球化学、生物地球化学、环境地球化学、区域地球化学、个别元素地球化学、成岩成矿作用地球化学、同位素地球化学和地球化学热力学等。
(5)地球化学在密切关注人类生活和生产活动中发展,它运用学科自身的知识、理论、研究思路和工作方法研究矿产资源、资源利用以及农田、畜牧、环境保护等多方面的问题。因此,地球化学也是应用性很强的学科。当前,环境地球化学已成为环境科学中的核心组成部分,诸如:酸雨的形成、臭氧空洞的成因、全球变暖和温室效应、水和土壤环境的污染等,都是环境地球化学关注的问题,对环境问题的认识和分析也要求应用地球化学的理论和知识。另外,如金属矿产和石油等大部分不可更新的资源的找寻和勘探,也需要地球化学方法和手段的支持。
(6)地球化学只有约100年的历史,是年轻的发展中的科学。随各类研究资料的不断积累,地球化学的理论和方法也一再更新。地球化学是20世纪的新兴学科,也是20世纪最活跃的地球科学分支学科。在刚过去的50年中,人类对地球认识的进展比在此之前的整个人类历史的积累都丰富。这不仅意味着人类视野的扩大和资料积累量的迅速增长,更体现出人类在认知地球的深度上质的变化。