地球物理学分野は、理学研究科内の地球物理学教室、地球熱学研究施設、地磁気世界資料解析センターと、防災研究所、生存圏研究所の協力講座の教員によって構成される固体地球物理学、水圏地球物理学、大気圏物理学、地球惑星電磁気学に関する4つのグループからなる。

地球物理学分野では、地球中心核からマントル、地殻を含む固体地球のみならず、海洋・大気圏、さらには惑星間空間までを含む広範な領域を研究対象としている。地上観測データおよび人工衛星データなどの解析的研究や理論的、数値実験的研究、シミュレーションなどの手法を組み合わせて、時々刻々変化する地球圏ダイナミクスの解明とその変動予測を目的とした研究を精力的に進めている。