Žemės mokslas apima keturias pagrindines studijų sritis; geologija, okeanografija, meteorologija ir astronomija. Kiekviena iš šių sričių skirtingai veikia gyvybę Žemėje. Astronomija, kartais vadinama kosmoso mokslu, yra dalykų, esančių už Žemės atmosferos ribų, pavyzdžiui, kitų planetų, žvaigždžių, saulės ir mėnulio bei kitų saulės sistemų, tyrimas. Kosmoso ir žemės mokslai yra susiję įvairiais būdais, visų pirma planetos temperatūros ir vandenynų potvynių ir potvynių atžvilgiu. Į atmosferą patekę asteroidai ir kitos kosminės šiukšlės gali dar labiau paveikti gyvybę Žemėje.
Gyvybė Žemėje nevyksta vakuume. Kosmoso ir žemės mokslo ryšys yra labai svarbus gyvūnų ir augmenijos palaikymui. Pavyzdžiui, metų laikai nustatomi pagal Žemės vietą aplink Saulę. Taip pat dienas ir naktis lemia Žemės sukimasis aplink savo ašį. Be saulės šviesos ir energijos žmonija negalėtų auginti javų, auginti gyvulių ar net išgyventi tam tikrose geografinėse vietovėse.
Panašiai kosmoso ir žemės mokslas yra dar labiau susiję, nes mėnulis daro įtaką vandenyno potvyniams. Kai Žemė sukasi, ji sukuria išcentrinę jėgą, kuri tiesiogiai konkuruoja su Mėnulio gravitacine trauka. Potvynis ir atoslūgiai nustatomi pagal tai, kur Žemė kasdien sukasi, palyginti su Mėnulio gravitacine trauka. Kai Žemės plotas yra tiesiai vienoje linijoje su mėnuliu, gravitacinė Mėnulio trauka arba Žemės išcentrinė jėga sukuria potvynį, priklausomai nuo to, kuri planetos pusė atsukta į Mėnulį. Kitose vietovėse tuo pačiu metu vyksta atoslūgis.
Ryšiai tarp kosmoso ir žemės mokslo vėl pastebimi, kai asteroidai priartėja prie Žemės arba meteoritai atsitrenkia į žemę. Mokslininkai mano, kad didelis meteoritas buvo atsakingas už didžiosios priešistorinės gyvybės dalies, įskaitant dinozaurus, išnykimą. Daugelis mano, kad tikimybė, kad kitas didelis meteoritas atsitrenks į Žemę, yra didelė. Klausimų dėl galimo tokio meteoro dydžio ir jo poveikio gyvybei Žemėje yra daug, ir jie apima visą kosmoso mokslo porūšį.
Tyrėjai ir mokslininkai paprastai studijuoja astronomiją, kad geriau suprastų, kaip yra susiję kosmoso ir žemės mokslai. Suprasdami, kaip dangaus kūnai, planetos, gravitacija ir kitos jėgos veikia regioninį klimatą, orą, vandenynų potvynius ir panašius gyvenimo Žemėje aspektus, mokslininkai gali numatyti pokyčius ir pagrindinius įvykius, kurie turės įtakos žmonijai. Astronomai, geologai, meteorologai ir okeanografai paprastai dalijasi įgyta informacija, kad dar labiau išplėstų žmogaus supratimą apie tai, kaip Žemė veikia ir kaip ji telpa į Visatą.