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地理科学是古老而年轻的科学，是地球科学的重要组成部分。它与人类（群）的生活与发展有密切关系。
地理科学以地球陆地表层空间系统为研究对象。以地理学家为负责人或以地理科学为主要学科的若干重大的科学研究项目，其研究内容可以比地球陆地表层空间系统宽大，可以拓展到地球表层空间系统、地球陆地表层系统乃至地球表层系统。其中，地球表层这个科学概念是近代地理学时期产生的，明确提出、给出定义和把它规定为地理科学的研究对象的地理学家是德国的李希霍芬。中国的钱学森、黄秉维、吴传钧、陈述彭、郑度、陆大道、傅伯杰、陈发虎等均曾阐述了地理科学的研究对象。
地理科学以人地关系地域系统为研究核心。地球陆地表层空间系统有很多子系统，其中之一是人地关系地域系统。人地关系地域系统这个科学概念由中国的吴传钧率先明确提出、给出定义，并把它规定为地理科学的研究核心。他提出和建立了人地关系地域系统的研究范式。
地理科学具有重要的学科地位。中国的钱学森提出和构建的科学技术体系中，地理科学与自然科学、社会科学、系统科学、思维科学、人体科学、军事科学、行为科学、建筑科学、美学等并列为10个科学部门。地理科学中关于地理环境整体性概念及其理论和原理、地理环境分异性概念及其理论和原理、地理环境人地性概念及其理论和原理、地理环境尺度性概念及其理论和原理、地理环境过程性概念及其理论和原理，是地理科学具有重要学科地位的基础和根据。
地理科学的学科体系认识多元。迄今尚无对地理科学学科体系的统一认识，中国的陈传康提出和阐述了地理科学的学科体系即“金字塔”体系，中国的蔡运龙提出和阐述了“三板块—三层次—三重性—三时期”体系。“三板块”是指地理科学包括自然地理学、人文地理学、地理信息科学；“三层次”是指部门地理学、综合自然地理学和综合人文地理学、综合地理学；“三重性”是指理论地理学、应用地理学、建设地理学，即地理科学应用；“三时期”是指古地理学、历史地理学、时间地理学。另外，地理科学哲学或地理学思想方法也是地理科学体系中的重要组成部分。
地理科学具有重要价值。地理科学的基本价值包括哲学价值、科学价值、应用价值和教育价值。哲学价值即对哲学特别是马克思主义哲学的发展具有重要价值，科学价值即对其他科学门类和整个科学的发展具有重要价值，应用价值即对人文社会经济发展具有重要价值，教育价值即对人的全面发展具有重要价值。
地理科学形成了基本的研究范式。地理科学研究基本范式理论主要包括两个部分：第一，地理科学问题是地理科学研究的起点；第二，地理科学研究基本维度包括科学研究维度、价值研究维度、伦理研究维度。其中，科学研究维度包括空间秩序、时间序列、动因机制3个研究维度。
地理科学具有悠久发展历史。地理科学历史的认识主要有3个角度，即内史论、外史论、内-外史论。《中国大百科全书（第一版）》“地理学”卷，将地理科学历史划分为古代地理学、近代地理学、现代地理学时期。每一个时期都有其特征。
地理科学具有系统的科学原理。地理科学及地理科学家们对地理环境的探索、研究，逐渐形成了地理环境整体性、地理环境分异性、地理环境人地性、地理环境尺度性、地理环境过程性等地理环境基本性质的科学认识，形成了地理环境整体性概念及其理论和原理、地理环境分异性概念及其理论和原理、地理环境人地性概念及其理论和原理、地理环境尺度性概念及其理论和原理、地理环境过程性概念及其理论和原理。