(Fr.: géophysique; Du.: Geophysik; Eng.: geophysics), de wetenschap die de natuurlijke verschijnselen onderzoekt die zich voordoen in en op de aarde (zie Aarde), in de atmosfeer en in het nabijgelegen ruimtemilieu dat de aarde omhult, zich daarbij onderscheidend van andere aardwetenschappen als geologie en geochemie door haar werkmethode, die een toepassing is van universele fysische wetten en principes.
In tegenstelling tot de experimentele natuurkunde betreft het meestal gevolgtrekkingen uit waarnemingen van processen die men niet onder controle heeft en die moeilijk te isoleren zijn. Eigen aan de geofysica zijn ‘synoptische’ waarnemingen, d.w.z. dat de observatie op hetzelfde ogenblik en op dezelfde manier in verschillende plaatsen (dikwijls verspreid over de gehele aarde) uitgevoerd wordt. In vele gevallen doet men voor de verwerking en verdere analyse beroep op de statistische werkmethode. Een ander belangrijk hulpmiddel is het computermodel dat o.a. toelaat het effect van enkelvoudige parameters te onderzoeken.Vorm, massa en afmetingen van de aarde zijn de meest voor de hand liggende eigenschappen, wanneer men de aarde als natuurkundig voorwerp beschouwt. Het behoort tot de taak van de geodesie deze kenmerken nauwkeurig te bepalen. De meeste materiaaleigenschappen, de reologie en de fysische processen, die zich binnenin de aarde afspelen kunnen evenwel niet rechtstreeks waargenomen worden. Bij de interne geofysica moeten de conclusies dus indirect getrokken worden uit de studie van de aardbevingen (seismologie), de studie van het aardmagneetveld (geomagnetisme) en de studie van het zwaartekrachtveld (gravimetrie). Nauw verwant met de interne geofysica, maar eveneens met de geologie en de geochemie, dient de geochronologie (ouderdomsbepalingen), de vulkanologie (studie der vulkanen) en de geothermometrie (studie van de inwendige warmte) vermeld.
Het succes van de inbreng van geofysische technieken en van het exact fysisch denken in de aardwetenschappen is gebleken bij de revolutie die plaatshad rond de jaren zestig in het geologische denken aangaande de vorming van oceanen en continenten (continentendrift, spreiding van de oceaanbodem, paleomagnetisme). Een nieuwe, sterk interdisciplinaire, onderzoekrichting ontstond, waarbij hoofdzakelijk de dynamische processen in de aarde en vooral in de aardkorst en -mantel benadrukt werden (geodynamica, tektonofysica). Ook de vervormingsprocessen ten gevolge van de interactie met andere hemellichamen zijn hierbij belangrijk.
Oceanografie (studie der zeeën), hydrologie (studie van het water, met uitzondering van zeewater), glaciologie (studie van het ijs) en meteorologie (studie van de onderste atmosfeer waarin het weer zich afspeelt) zijn takken van de geofysica die steeds als aparte wetenschappen erkend zijn geweest, met een eigen opleiding, organisatie en vaktijdschriften. Het algemene onderzoek naar het ontstaan, de samenstelling, de temperatuur- en dichtheidsverdeling van de hogere luchtlagen behoort tot het domein van de aëronomie. Andere, meer specifieke, onderdelen van de externe geofysica zijn de studie van ozon, nachthemellicht (air glow), poollicht (aurora’s), de ionosfeer, het aardmagnetisch veld en de kosmische straling. De sterke ontwikkeling van de externe geofysica gedurende de laatste vijftien jaar is voor een groot deel te danken aan de ruimtevaarttechniek die het mogelijk heeft gemaakt in situ waarnemingen te doen op grote afstand boven de aarde. Satellietwaarnemingen hebben o.a. de structuur en de grenzen aangetoond van de magnetosfeer, de holte in de stroom van het zonneplasma (zonnewind) gevormd door de interactie van deze laatste met het aardmagnetisch veld. De fysica van de magnetosfeer bestudeert de plasmafysische verschijnselen die zich in dit gebied van de exosfeer voordoen en die soms aanleiding geven tot belangrijke storingen (magnetische stormen, aurora’s enz.).
Naast het wetenschappelijke belang is de uitbreiding van de geofysische kennis vereist in verband met de natuurcatastrofen (aardbevingen, vulkaanuitbarstingen, overstromingen, lawines) en de technische beheersing en instandhouding van het leefmilieu.
Ten slotte wordt de geofysica ook toegepast op de exploratie van mineralen (exploratiegeofysica).
Juist in de geofysica speelt het gecoördineerd internationaal onderzoek een belangrijke rol (Internationaal Geofysisch Jaar).