Gjeofizika është një degë e shkencave natyrore që zbaton parimet nga fizika për të studiuar Tokën . Ai përfshin një sërë nëndisiplinash, secila e fokusuar në aspekte të ndryshme të vetive fizike të Tokës, duke përfshirë fushën e saj gravitacionale, fushën magnetike, energjinë gjeotermale, aktivitetin sizmik dhe më shumë. Kjo fushë është thelbësore për të kuptuar përbërjen, strukturën dhe proceset e Tokës, e cila ka aplikime të gjera në parashikimin e fatkeqësive natyrore, eksplorimin e burimeve natyrore dhe mbrojtjen e mjedisit.
Toka është e përbërë nga disa shtresa, duke filluar nga sipërfaqja: korja, manteli, bërthama e jashtme dhe bërthama e brendshme. Çdo shtresë ka veti të veçanta fizike dhe kimike. Korja është shtresa më e jashtme, e hollë dhe e fortë. Nën të shtrihet manteli, i cili është gjysmë i lëngshëm dhe përcjell nxehtësinë nga toka e brendshme në sipërfaqe. Bërthama ndahet në dy pjesë: një bërthamë e jashtme e lëngshme dhe një bërthamë e brendshme e ngurtë, e përbërë kryesisht nga hekuri dhe nikeli. Këto shtresa mund të studiohen përmes valëve sizmike, të prodhuara nga tërmetet, të cilat udhëtojnë me shpejtësi të ndryshme në varësi të densitetit dhe gjendjes së materialit që kalojnë.
Graviteti, një forcë themelore e natyrës, ndryshon pak në të gjithë sipërfaqen e Tokës për shkak të ndryshimeve në topografi, shpërndarjen e masës dhe ndryshimet e densitetit nën sipërfaqe. Gjeodezia është shkenca e matjes dhe kuptimit të formës gjeometrike të Tokës, orientimit në hapësirë dhe fushës së gravitetit. Duke studiuar variacionet në fushën e gravitetit të Tokës, gjeofizikanët mund të nxjerrin informacione rreth shpërndarjes së masës brenda Tokës, e cila është thelbësore për të kuptuar lëvizjet tektonike, izostazinë dhe ndryshimet e nivelit të detit.
Toka gjeneron një fushë magnetike, e cila mbron planetin nga rrezatimi diellor dhe kozmik. Kjo fushë magnetike krijohet nga lëvizja e hekurit të shkrirë në bërthamën e jashtme të Tokës. Paleomagnetizmi studion historinë e fushës magnetike të Tokës duke ekzaminuar orientimin e mineraleve magnetike në shkëmbinj. Këto studime kanë qenë vendimtare për të mbështetur teorinë e tektonikës së pllakave dhe lëvizjes kontinentale duke treguar se kontinentet kanë lëvizur në shkallët kohore gjeologjike dhe se fusha magnetike e Tokës është kthyer shumë herë gjatë historisë.
Sizmologjia është studimi i tërmeteve dhe valëve sizmike që lëvizin nëpër dhe rreth Tokës. Valët sizmike krijohen kur ka një çlirim të papritur të energjisë në koren e Tokës, duke krijuar tërmete. Ekzistojnë dy lloje kryesore të valëve sizmike: valët trupore (valët P dhe valët S) dhe valët sipërfaqësore. Valët P (valët primare) janë valë shtypëse që lëvizin më shpejt dhe arrijnë të parat, ndërsa valët S (valët dytësore) janë valë prerëse që mbërrijnë pas valëve P. Duke analizuar kohën që u duhet këtyre valëve për të udhëtuar nëpër Tokë, shkencëtarët mund të nxjerrin përfundimin e strukturës dhe përbërjes së brendësisë së Tokës.
Energjia gjeotermale i referohet nxehtësisë që përmbahet brenda Tokës, e cila mund të arrihet dhe përdoret për ngrohjen dhe prodhimin e energjisë elektrike. Kjo energji buron nga formimi i Tokës dhe prishja e materialeve radioaktive në koren e Tokës. Gradientët gjeotermikë, të cilët matin rritjen e temperaturës me thellësinë, ndryshojnë në varësi të vendndodhjes gjeografike dhe kushteve gjeologjike. Zonat me aktivitet të lartë gjeotermik, si burimet e nxehta, gejzerët dhe rajonet vullkanike, janë vendet kryesore për nxjerrjen e energjisë gjeotermale. Ky burim i rinovueshëm i energjisë është një fushë kyçe e kërkimit dhe zhvillimit në gjeofizikë.
Gjeofizika është një fushë shumëdisiplinore që lidh hendekun midis fizikës dhe shkencave të Tokës . Duke zbatuar parimet dhe teknikat fizike, gjeofizikanët janë në gjendje të hetojnë nën sipërfaqen e Tokës, duke zbuluar informacione të paçmueshme për strukturën, historinë dhe proceset dinamike të planetit. Kjo njohuri jo vetëm që e avancon të kuptuarit tonë për Tokën, por gjithashtu ka aplikime praktike në eksplorimin e burimeve, mbrojtjen e mjedisit dhe gatishmërinë ndaj fatkeqësive, duke e bërë gjeofizikën një kontribues kyç në adresimin e disa prej sfidave më të ngutshme të sotme.
