Như được biết cho tới hôm nay, Trái đất là nơi duy nhất trong vũ trụ có sự sống trong sự phát triển rực rỡ của mình. Trái đất có sự đa dạng vô cùng tận; trong mỗi phần của địa cầu, thậm chí trong những vùng với điều kiện khí hậu cực kỳ khắt khe, trong các vùng Bắc và Nam cực hoặc sâu tận đáy biển, sự sống được tìm thấy dưới muôn vàn dạng khác nhau nhưng được thích nghi với môi trường xung quanh và mỗi một dạng sống đều biến hóa một cách phù hợp nhất để khai thác hữu hiệu. | Các khoa học môi trường bao hàm nhiều lĩnh vực truyền thống của vật lý và hóa học, đặc biệt là thông qua việc tiếp thu các kỹ thuật đã được phát triển rộng rãi trong các lĩnh vực khác để sử dụng cho nghiên cứu các vấn đề môi trường đặc thù. Rất nhiều kỹ thuật mô hình hóa toán học được phát triển chỉ cho mục đích nghiên cứu lý thuyết đã được sử dụng để mô hình hóa các hiện tượng môi trường. Thí dụ mô hình động học dòng chảy đã được sử dụng để nghiên cứu quá trình thấm nước qua đất, các mã số nguyên tử và phân tử phát triển trong lĩnh vực hóa lý đã được áp dụng để xác định các tham số quang phổ trong viễn thám khí quyển. Tương tự như vậy, các thiết bị đo đạc phòng thí nghiệm dùng để nghiên cứu các tính chất cơ bản của vật chất đã được sử dụng để thực hiện các phép đo dã ngoại đối với các thành phần ô nhiễm khí quyển. Một thí dụ điển hình nhất là việc thiết kế hệ thống laze phân giải cao để quan sát quá trình ô nhiễm tầng bình lưu và phát triển các phương pháp quang phổ cho phép quan sát Trái đất từ các vệ tinh.
