Dentro de la geofísica se distinguen dos grandes ramas: La geofísica interna y la geofísica externa.
La geofísica interna analiza la superficie y el interior de la Tierra y las principales cuestiones que estudia son:
Gravimetría, estudia el campo gravitatorio terrestre.
Sismología, estudia los terremotos y la propagación de las ondas elásticas (sísmicas) que se generan en el interior de la Tierra.La interpretación de los sismogramas que se registran al paso de las ondas sísmicas permiten estudiar el interior de la Tierra.
Geomagnetismo, estudia el campo magnético terrestre, tanto el interno generado por la propia Tierra como el externo, inducido por la Tierra y por el viento solar en la ionosfera.
Oceanología, estudia el océano.
Paleomagnetismo, se ocupa del estudio del campo magnético terrestre en épocas anteriores del planeta.
Geotermometría, estudia procesos relacionados con la propagación de calor en el interior de la Tierra, particularmente los relacionados con desintegraciones radiactivas y vulcanismo.
Geodinámica, la interacción de estrés y fuerzas en la Tierra que causan movimiento del manto y de la litosfera.
Prospección geofísica, usa métodos cuantitativos para la localización de recursos naturales como petróleo, agua, yacimientos de minerales, cuevas, etc o artificiales como yacimientos arqueológicos.
Ingeniería geofísica o geotecnia, usa métodos cuantitativos de prospección para la ubicación de yacimientos de minerales e hidrocarburos, así como para las obras públicas y construcción en general.
Tectonofísica, estudia los procesos geológicos en la Tierra.
La geofísica externa estudia las propiedades físicas del entorno terrestre.
Meteorología, estudia la atmósfera y el tiempo atmosférico.
Aeronomía.
Estudio de la ionosfera y magnetosfera.
Relaciones Sol-Tierra.
