زمین‌شیمی
در ساده‌ترین شکل ژئوشیمی را می‌توان به عنوان علمی تعریف کرد که با شیمی کل زمین و اجزای تشکیل دهنده آن سرو کار دارد. علم ژئوشیمی به تعبیری هم محدودتر و هم گسترده‌تر از زمین‌شناسی می‌باشد. این علم با توزیع و مهاجرت عناصر شیمیایی در درون زمین و در ابعاد زمان و مکان سرو کار دارد. علم رخداد و توزیع عناصر در جهان، به‌طور کلی شیمی کیهانی نامیده می‌شود. جهت درک درست شیمی زمین حائز اهمیت است که تا حد امکان از شیمی و تاریخ خورشید و سایر اجسام سیاره‌ای منظومه شمسی و همچنین شیمی ستارگان و فضای بین سیاره‌ای و میان ستاره‌ای مطلع باشیم. به‌طور کلی وظایف اصلی ژئوشیمی را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:
اخترشیمی
اخترشیمی مطالعهٔ فراوانی و واکنش‌های مولکول‌ها در گیتی, به اندرکنش شان با تابش است. این رشته برهم‌نهاد اخترشناسی و شیمی است. واژهٔ اخترشیمی می‌تواند در رابطه با منظومهٔ خورشیدی و محیط میان‌ستاره‌ای به کار برده شود. همچنین مطالعهٔ فراوانی عنصرها و نسبت‌های ایزوتوپی در اجرام منظومهٔ خورشیدی مانند شهاب سنگ‌ها، کیهان‌شیمی نامیده می‌شود، در حالی که مطالعهٔ اتم‌ها و مولکول‌های میان‌ستاره‌ای و اندرکنش آنان با تابش، گاهی اخترفیزیک مولکولی نامیده می‌شود. شکل‌گیری، ترکیب‌بندی اتمی و شیمیایی، فرگشت و سرنوشت ابرهای گازی مولکولی از توجه ویژه‌ای برخوردار است زیرا آن از این ابرهایی است که منظومهٔ خورشیدی شکل داده‌اند. یکی از ابزار تجربی بسیار مهم در اختر شیمی طیف‌بینی یعنی استفاده از تلسکوپ‌ها برای اندازه‌گیری جذب و تابش نور از مولکول‌ها و اتم‌ها در محیط‌های گوناگون است. با مقایسهٔ مشاهدات نجومی توسط ابزار آزمایشگاهی، اخترشیمی‌دان‌ها می‌توانند به فراوانی عناصر، ترکیبات شیمیایی و دمای ستاره‌ها و توده‌های بین ستاره‌ای پی ببرند چرا که یون‌ها، اتم‌ها و مولکول‌ها طیف مخصوص به خود را دارند. جذب و تابش طول موج‌های خاصی از پرتوهای نوری با چشم انسان قابل مشاهده نیست. انواع مختلفی از تابش‌ها (نظیر تابش‌های رادیویی، مادون قرمز، مرئی، فرابنفش و غیره) تنها می‌توانند انواع خاصی از ذرات را بر اساس ویژگی‌های شیمیایی مولکول‌ها شناسایی کنند. فرمالدهید بین ستاره‌ای اولین مولکول آلی کشف شده در فضای بین ستاره‌ای بود.