1、21世纪地学从原来的单个学科发展到交叉学科的发展，个学科相互渗透。如地球物理学、海洋学与环境地学等。海洋学与环境地学都与人类现今的生活、生存及未来的发展有着极其紧密的联系，因而受到科学工作者及整个社会的高度重视，它们在地球科学中的地位也愈来愈重要。面对科学的迅猛发展，技术的日益进步以及资源、环境、生态、灾害等一系列全球性的环境问题，原来各自描述自己所涉猎地球上各种现象的学科，正寻求在地球整体的高度相互交叉融合，以期揭示地球系统的不同时空尺度的过程，并服务于预测。
2、过去一寻找矿产资源为主，现在更注重认识地球，保护地球，使地球科学为人类服务，实现人与自然地协调发展.地球科学及其各分支学科的目标，是在人类增加对地球认识的基础上，维持其足够的资源供给及其持续利用，减轻自然灾害造成的损失，保护与改善环境，促进生态系统良性循环，协调人与自然关系，从整体上为经济和社会的发展、提高人类生活质量、增强科学能力做出重大贡献。因此，控制人类活动的规模、程度，从人一地关系的角度审视环境的变化，为社会与自然的协调发展提出科学建议，促使人类在减缓和适应全球变化方面尽快采取相应的措施，从而保护地球的可居住性，实现可持续发展。
3、从过去的小区域地质，小矿区地质发展到大陆地质，全球地质，行星地质。
4、高新技术在地质学上的运用，加快了地质学的发展，高新技术特别是空间技术的应用，已能三度空间、动态地探测地球环境的结构和运动形态，使地球科学的理论研究以丰富的实测资料为基础。如现代海洋研究手段，包括设备先进的调查船、海洋遥感卫星、浮标观测系统，深潜探测技术、高性能大容量计算机和先进的实验室等。同时，地球科学对于科技进步与现代设备的依靠程度也愈来愈高。在探测方面，航空航天遥感、超深钻技术、深潜技术、地球层析成像、全球数字地震台网和全球定位系统等共同构成了向海、陆、空和地下深部进行全面探测的技术体系。在模拟与实验方面，现在已经具备了利用高温高压(包括超高温、超高压)大腔体设备、同步辐射技术、精密测定技术、模拟分析方法及计算机技术等全面描述和研究地球介质的物理、化学性质及条件的能力。在测试与分析方面，正在向由电脑控制的高灵敏度、高分辨率、自动化仪器分析的技术方面发展。纳米地质学、纳米矿物学也是得益于隧道扫描技术设备的发展而发展的。在数据计算与信息处理方面的发展尤为引人注目，大型计算机设备都是首先运用到大气科学研究中；GPS、RS、GIS一体化使地球上许多现象的定量、定点、实时研究或建立全球模型成为可能；特别是自动化、数字化处理数据的能力，使地学信息网络迅速发展，实现全球资源共享。这些方法手段的变化，不仅使地学研究取得第一性资料的质量、效率大大提高，为认识和解释地学问题提供了更多事实依据，而且会因此而促使一些新思想和新理论的诞生。
