Geomokslininkas atlieka išsamius lauko ir laboratorinius tyrimus, siekdamas sužinoti apie įvairius procesus ir reiškinius, vykstančius žemėje ir jos viduje. Jis arba ji gali specializuotis įvairiose geologijos ir geofizikos srityse. Geomokslininkas gali ištirti uolienas, nuosėdas ar fosilijas iš tam tikros srities arba ištirti ugnikalnių, ledynų, vandenynų ir kitų unikalių fizinių savybių geologinę prigimtį. Daugelis specialistų atlieka išsamius gamtos jėgų ir procesų, formuojančių žemę, tyrimus. Geomokslininkai gali dirbti universitetuose, privačiose tyrimų laboratorijose, naftos įmonėse, inžinierių firmose, vyriausybinėse agentūrose arba ne pelno aplinkosaugos organizacijose.
Geomokslininkai paprastai daug laiko praleidžia lauke, atlieka stebėjimus ir renka mineralų bei nuosėdų mėginius laboratorinei analizei. Geofizikai dažnai naudoja specializuotą lauko įrangą, kad nuspėtų ir išmatuotų magnetizmo ar seisminio aktyvumo kiekį srityje. Geochemijos ekspertai analizuoja cheminį kiekį uolienų mėginiuose, kad nustatytų tam tikrų elementų ar nenatūralių teršalų buvimą. Mokslininkai, žinomi kaip stratigrafai, tyrinėja uolienų sluoksnius, kad nustatytų pačios žemės amžių, struktūrą ir pokyčius. Paleontologai specializuojasi iškastinių liekanų rinkime ir tyrinėjimuose, kurie atskleidžia faktus apie evoliuciją ir praeitį žemės aplinką.
Profesionalus geomokslininkas gali būti atsakingas už žemės ar jūros dugno tyrinėjimą, kad nustatytų jų struktūrą ir turinį. Pavyzdžiui, inžineriniai geologai tiria galimas statybvietes, kad patvirtintų jų stabilumą. Naftos geologai bando tiksliai nustatyti žalios naftos atsargų vietą būsimiems gręžiniams. Okeanografai stebi vandenyno potvynius, nuosėdų nuosėdas ir jūros dugno plitimą, kad sužinotų apie jų priežastis ir padarinius.
Daugelis ekspertų dirba vyriausybinėse agentūrose ir ne pelno organizacijose, skatindami gamtosaugos ir švietimo pastangas. Geomokslininkas gali tyrinėti visuotinio atšilimo, oro sąlygų ir žmogaus veiklos poveikį tam tikrai sričiai ir stengtis apsisaugoti nuo tolesnės žalos. Jis arba ji gali aktyviai įsitraukti į valymo darbus, skaityti kalbas ir seminarus apie gamtosaugos svarbą arba publikuoti straipsnius ir knygas šia tema.
Norėdamas tapti bet kurios specialybės geomokslininku, žmogus paprastai turi turėti bent magistro laipsnį. Daugelis darbdavių nori samdyti asmenis, turinčius daktaro laipsnį konkrečiose geologijos ar geofizikos srityse. Dauguma naujų mokslininkų, baigę studijas, stoja į stipendijas, kur dirbdami kartu su patyrusiais specialistais įgyja tiesioginių žinių apie įvairius tyrimų metodus. Po vienerių ar dvejų metų mokslininkui gali būti leista pradėti nepriklausomus tyrimus. Kai kurios valstybės, šalys ir darbdaviai reikalauja, kad geomokslininkai išlaikytų licencijavimo egzaminus, jei jie užsiims inžinerijos ir architektūros geologija.