Khoa học hệ thống Trái Đất là ứng dụng của ngành khoa học hệ thống Trái Đất.[1][2][3][4] Một cách cụ thể, nó xem xét các tương tác và "phản hồi", thông qua các dòng vật chất và năng lượng, giữa các chu kỳ, quy trình và "vùng quyển" của hệ thống Trái Đất— như khí quyển, thủy quyển, tầng lạnh,[5] địa quyển, thổ nhưỡng, thạch quyển, sinh quyển,[6] và thậm chí là từ quyển[7]—cũng như tác động của xã hội loài người đến các thành phần này.[8] Ở quy mô rộng nhất, khoa học hệ thống Trái Đất tập hợp các nhà nghiên cứu trên cả khoa học tự nhiên và ngôn ngữ, từ các lĩnh vực bao gồm sinh thái học, kinh tế học, địa lý học, địa chất học, băng xuyên học, khí tượng học, hải dương học, khí hậu học, cổ sinh vật học, xã hội học, và vũ trụ học.[9] Giống như chủ đề rộng hơn của khoa học hệ thống về cách nhìn toàn diện về sự tương tác động giữa Trái Đất hình cầu và nhiều hệ thống con cấu thành của chúng thông lượng và quy trình, kết quả Tổ chức không gian và sự tiến hóa theo thời gian của các hệ thống này, và tính biến đổi, ổn định và không ổn định của chúng.[10][11][12] Các tập hợp con của khoa học Hệ thống Trái Đất bao gồm hệ thống địa chất[13][14] và hệ sinh thái,[15] và nhiều khía cạnh của khoa học Hệ thống Trái Đất là nền tảng cho các môn học của địa vật lý[16][17] và khoa học khí hậu.[18]