新興的有關生物圈的科學。以研究人類棲居的地球這一生命維持系統的基本性質為對象，是把生命與行星環境相結合的高層次的研究。例如，研究生物圈中溫室氣體的含量、分布、動態和溫室效應、臭氧層的破壞、全球氣候的變化等。了解全球性變化的過程，分析這種變化的原因，以及變化對人類可能產生的影響等。全球性研究不僅涉及大氣圈、水圈、巖圈和生物圈，而且與工業、能源管理、森林砍伐與種植等社會經濟活動有密切關系。全球變化研究是一個多學科、多部門的綜合研究，只有應用遙感技術、高級計算機系統和高分辨率的人造衛星、高敏感度的分析儀器、先進成像技術等，才有可能進行這種規模的研究。