新兴的有关生物圈的科学。以研究人类栖居的地球这一生命维持系统的基本性质为对象，是把生命与行星环境相结合的高层次的研究。例如，研究生物圈中温室气体的含量、分布、动态和温室效应、臭氧层的破坏、全球气候的变化等。了解全球性变化的过程，分析这种变化的原因，以及变化对人类可能产生的影响等。全球性研究不仅涉及大气圈、水圈、岩圈和生物圈，而且与工业、能源管理、森林砍伐与种植等社会经济活动有密切关系。全球变化研究是一个多学科、多部门的综合研究，只有应用遥感技术、高级计算机系统和高分辨率的人造卫星、高敏感度的分析仪器、先进成像技术等，才有可能进行这种规模的研究。