地球化学是化学与地球科学相互交叉形成的新兴边缘学科，主要是利用化学的基本原理和方法，研究地球各层圈的基本物质组成、结构构造、形成条件和演化规律。它的研究范围已从早期仅限于地壳扩展到现今研究地球各层圈及月球、太阳系等众多天体并滲透到其他学科领域。现代地球化学已广泛引入先进的科学理论，如化学热力学、化学动力学、分子动力学、量子力学等，广泛引用微量、超微量、高灵敏度的分析技术，并配以实验模拟和计算机模拟技术等来精细化研究自然地质现象。具体内容包括：研究元素在天体、地球各层圈及地质体中的分布、分配和迁移规律；研究同位素在衰变、裂变及其他核变过程中引发的同位素变异和在物理、化学及生物过程中引起的同位素分馏规律，并据此研究天体、地球和地质体的形成时间和物质来源；研究元素和同位素在自然地质过程中的演变规律；矿物、矿石、岩石的形成和演化的理论模拟、成岩成矿实验；以及各种化学分析测试等。现已形成实验地球化学、元素地球化学、同位素地球化学、岩石地球化学、矿床地球化学、有机地球化学、环境地球化学、生物地球化学、天体地球化学、区域地球化学、勘查地球化学等研究方向。地球化学在研究和解决人类环境、灾害防治、资源开发、国土规划等与国民经济发展密切相关领域发挥着越来越重要的作用。

北京大学地球化学专业创建于1955年，1956年开始招收地球化学专业本科生，是我国最早招收地球化学本科生并开设地球化学课程的单位，也是我国最早建设实验地球化学研究室和同位素实验室的单位。50多年来，北京大学地球化学专业的毕业生是国民经济建设的中坚力量和领军人物。除少数毕业生在国家机关从事管理工作外，地球化学专业毕业的本科生、硕士研究生和博士研究生主要在国内外著名大学和科研机构从事相关科学研究，传承和推动着地球化学学科的发展，其中很多青年学者成长为地球化学学科的学术带头人。

北京大学地球化学专业目前设有1个本科生专业（地球化学，授理学学士学位），3个硕士和博士研究生培养专业（地球化学、矿物学岩石学矿床学、材料矿物学与环境矿物学，授理学硕士和理学博士学位）。现有教授15人，北京大学百人计划特聘研究员3人、副教授8人、讲师2人。其中，多位老师在国外著名大学获得博士学位，多数教员曾在国际著名学术机构和实验室工作，与国外著名大学和研究机构有着密切的联系和良好的合作关系。具有矿物学、岩石学、矿床学和实验地球化学、同位素地球化学和应用地球化学（包括：前寒武纪地质学、实验地球化学、同位素地质年代学、沉积地球化学、生物地球化学和矿床地球化学、矿物学、岩石学）等主要研究方向。

本专业主要培养适应社会主义市场经济建设需要的德、智、体全面发展的地球化学专门人才。毕业生具有扎实的理论基础、坚实的专业、计算机、外语等技能，较强的创新意识和创造能力及良好的科学作风，以适应当前和未来地球科学发展和国家在资源、环境、灾害等领域对地球化学人才的需要。地球化学专业设有国家理科基础研究人才培养基地，并专门设有“李四光奖学金”（人均5000元/年），用以鼓励进入地球化学专业学习的本科生。

近年来的本专毕业生去向大致是：40%攻读硕士和博士学位，20%出国深造，20%在有关科研、教学单位工作，10%国家机关及管理部门、企业和公司。最近十多年来，毕业生在京工作和学习者占90％以上。