地球科学的主要研究方法如下：
1、野外调查
由于地球科学研究的对象是地球，不能将其放入实验室内进行研究。所以，地球科学工作者应当到野外进行调查，获取第一手地球的资料。
2、实验室研究
通过实验室研究能定性和定量分析、处理野外调查所获取的资料。可以进行各种模拟试验，检验和推断所研究对象的形成、发展和演化过程及规律。
3、大地测量
通过各种仪器和人造卫星定位系统对地球进行精确测量是对地球进行研究的重要方法之一。
4、航空、航天和遥感技术
航空、航天和遥感技术能使地球科学工作者在短时间内获取地球的广大区域资料，是不可缺少和不可忽视的重要研究方法。
5、电子计算机技术
电子计算机技术的广泛应用为各学科和各种技术的研究带来了革命性的变化，对地球科学的研究也如此。地球科学工作者应充分掌握和应用这一技术。
6、综合分析
将调查收集的各种资料以及获得的各种数据进行分析和取舍，进行归纳、类推和综合，对研究对象作出科学的结论。