L'étude de la planète Terre, de ses enveloppes internes (noyau, manteau, croûte) et externes (océan, atmosphère, sols) passe par la détection de champs dérivant de potentiels physiques et par la mesures de propriétés physiques des matériaux (minéraux, roches) dans les conditions de température et de pression ambiantes. Cet enseignement est conçu pour aborder les différents champs (pesanteur, magnétique) et les propriétés physiques des matériaux terrestres qui déterminent la propagation des ondes avec une introduction à la minéralogie. Les méthodes d'investigations des champs et des propriétés des matériaux terrestres sont présentées (avec leurs évolutions historiques) sous leurs aspects théoriques, ainsi que les pratiques instrumentales. Sont ainsi abordés: la gravimétrie et la géodésie; le géomagnétisme et le paléomagnétisme; la propagation des ondes dans les milieux et ses conséquences sur l'investigation des enveloppes terrestres (solides et liquides), la sismicité globale, ses causes et ses conséquences; la géothermie (ainsi que son application pour les problèmes énergétiques) et une courte introduction à la minéralogie.