يعني الجيولوجيا الجيوفيزيائية دراسة البنية الفيزيائية للأرض باستخدام تقنيات الفيزياء المختلفة مثل الجاذبية والمغناطيسية والإشعاع النووي، والتي يمكن استخدامها لتجسيد الصورة الدقيقة للأرض.
تتيح هذه التقنيات للجيولوجيين النظر في الداخل الأرضية وتحديد خصائص المواد والصخور، وتحديد البنية الداخلية للأرض. كما يمكن استخدام الجيولوجيا الجيوفيزيائية لدراسة الزلازل والشقوق والبراكين وتحليل بيانات الزلازل، وبالتالي يمكن تحديد مواقع الزلازل والوقت الذي حدث فيه الزلزال وشدته.
بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام الجيولوجيا الجيوفيزيائية لتحديد حركة الصفائح القارية، والتي تساهم في فهم الأخطار الزلزالية والبركانية وغيرها من الأحداث الجيولوجية. وبمجرد فهم بنية الأرض، يمكن للجيولوجيين تحليل العمليات الجيولوجية الرئيسية على الأرض، وتحديد بعض المشكلات البيئية والتكوينات الآخرى على السطح الأرضي.