地球是太阳系中的第三颗行星，与太阳间的平均距离是1.496亿公里（一个天文单位），轨道半长轴149597870公里，轨道扁心率0.0169，公转平均速度29.79公里/秒。46亿年前，太阳系中的一些固体尘埃物质在引力作用下积聚，初始地球平均温度不超过1000摄氏度，但是由于放射性元素的衰变以及引力势能的转化，地球温度逐渐升高。当温度超过铁的熔点时，原始地球的铁元素成为液体，并流向地球中心，形成地核。地球内部高温使地幔局部熔化，并促进了地壳的形成。原始大气是由地球内部通过火山喷发等形式释放出来的，主要成分是甲烷、氨、水蒸气等。直到绿色植物的出现，才在漫长的地质年代中逐渐形成以含氮、氧为主的现在的大气。
对地球内部物质组成的了解，一般要利用3种方法。一是地球物理学方法，即以地震学为主，结合地磁、重力、地热等的研究了解地球内部结构；二是实验岩石学方法，即模拟地球深处不同温度、压力下稳定的矿物成分、结构、组成及相变；三是应用地球化学、宇宙化学以及地质学方法，即对陨石、月岩、深度钻井岩芯等的直接研究。
地球大气与海洋只占总质量的0.03%，地壳只占不到1%，地球质量的90%是Fe、O、Si、Mg四种元素，含量超过1%的有Ni、Ca、Al、S，含量界于0.1%到1%的元素有Na、K、Cr、Co、P、Mn和Ti。
通过地震波实验可以知道，地球分为地壳、地幔、地核三部分，莫霍洛维奇首先发现地壳和地幔的界面，距海底及地表几公里到几十公里不等，称为莫霍面。古登堡测定了地核（外核）的深度为2900公里，称之为古登堡面。而地球的内核深度约为5100公里。
地壳以上即为海洋和大气。大气由下及上依次为，对流层、平流层、中间层、暖层、散溢层。在距地面约60到100公里的大气区域，存在一个电离区域，被称为电离层。由于太阳紫外线、X射线和高能粒子等的作用，60公里以上的地球大气层全部处于部分电离或完全电离状态。电离层中含有大量自由电子，可以显著影响无线电波的传播。表征电离层特征的主要参量是电子密度。电子密度最大可达106个/cm3。电离层影响从极低频（ELF）到甚高频（UHF）波段的无线电波，对中波和短波影响最大，它可以使电波受到折射、反射、散射等。
地球表面存在磁场，地磁学的目的是研究地磁场随时间的变化、空间分布、起源及其应用。地磁主要部分来自地球内部，称为地球基本磁场。由地磁测定可以研究地球内部的电磁性质和地核中的磁流体动力学过程，还可以用于勘查地下矿床。地磁屏蔽了大量来自太阳和宇宙中的有害高能带电辐射，保护了地球表面的生物不受伤害。这些高能带电粒子受到地磁场的影响，沿着地球磁力线螺旋运动，最后到达两极，并在那里与高空大气激烈碰撞，形成了美丽的极光。
关于地磁场起源的探讨已经有近400年的历史，但至今还没有得到圆满的解决。拉莫尔首先于1919年提出了旋转导电流体维持自激发电的可能性，称之为自激发电机理论。50年代，大型计算机开始应用于地磁的计算，60年代的一些地磁数据表明，在地质时期，地磁曾经历过多次的倒转。这一发现使自激发电机理论从众多假说中脱颖而出，因为其他假说都无法解释磁极倒转。这一理论是目前的地磁起源理论中最有希望的理论。
天文望远镜的发明使我们的视野开阔到太阳系及其以外的宇宙空间，使我们了解到，太阳系只是茫茫宇宙中的沧海一粟。