ژئوفیزیک (به انگلیسی: geophysics) یا زمین‌فیزیک، از مباحث علوم طبیعی است که به فرآیندها و خواص فیزیکی زمین و محیط اطراف آن، با استفاده از روشهای کمّی برای تجزیه و تحلیل این فرایندها، می‌پردازد.
این علم با زمین و زیست‌بوم آن، سروکار دارد؛ از جمله: هواشناسی، اقیانوس نگاری، لرزه شناسی و زمین مگنات‌مندی.
زمین‌فیزیک موضوعی از علوم طبیعی است که در رابطه است با فراروندهای فیزیکی و خاصیت‌های فیزیکی زمین و محیط فضایی اطراف آن و به کار بردن روشهای کمی برای آنالیزشان. ترم ژئوفیزیک گاهی تنها به کاربردهای زمین‌شناختی بازمی‌برد: شکل زمین؛ میدان‌های گرانشی و مغناطیسی اش.
ساختار و ترکیب درونی اش؛ توانیک اش و بیان رویه شان در سازانیک پلاک، تولید و آزانش ماگماها، آتش‌فشان‌مندی و دیسش سنگ. با این حال، سازمان های زمین‌فیزیک نوین و دانشمندان خالص یک تعریف پهن‌تری را به کار می‌برند که دربرمی‌گیرد چرخه آب از جمله برف و یخ است. دینامیک شاره‌های اقیانوس‌ها و هواسپهر؛ برق و مگنات‌مندی در یون‌سپهر و مگنات‌سپهر و فیزیک خورشیدی-زمینی؛ و مسئله‌های آناگوی مرتبط با ماه و دیگر سیاره‌ها
ژئوفیزیک از شاخه‌های اصلی علوم زمین به‌شمار می‌رود، که به دو شاخهٔ ژئوفیزیک محض و ژئوفیزیک کاربردی تقسیم‌بندی می‌شود. بخش محض آن شامل گرایش زلزله‌شناسی میباشد. در بخش کاربردی با استفاده از روشهای لرزه‌ای، مغناطیسی، گرانی‌سنجی و الکتریکی به مطالعهٔ کیمّی خواص فیزیکی زمین پرداخته می‌شود. با نتایج کیمّی بدست آمده می‌توان به مطالعهٔ خصوصیات فیزیکی، رفتار پوسته و هستهٔ زمین پرداخت. ژئوفیزیک را می‌توان پُلی میان فیزیک و زمین‌شناسی دانست، که از تکنیک‌ها، تئوری‌های ریاضیات و علوم کامپیوتر نیز بهره می‌گیرد.امروزه دانش ژئوفیزیک شامل فیزیکِ اوزون (اوزونوگرافی) و فیزیکِ اتمسفر (مترولوژی) نیز می‌شود و به پدیده‌های طبیعی، همچنین رفتار زمین و اطرافش می‌پردازد.
شاخه‌ها و گرایش‌ها
زلزله‌شناسی؛ که به مطالعه زلزله و انتشار امواج الاستیک در زمین می‌پردازد.
لرزه‌شناسی یا لرزه‌نگاری؛ که به مطالعه انتشار امواج در لایه‌های کم‌عمق زمین می‌پردازد و در اکتشافات معدنی، خصوصاً اکتشاف نفت، کاربرد فراوان دارد. نتایج بدست آمده توسط ژئوفیزیست‌ها در زمین‌شناسی مهندسی، کانی‌شناسی و پتروفیزیک سنگ‌ها بکار می‌آید.
ژئوفیزیک باستانشناسی؛ که بیشتر روشهای مغناطیسی، الکترومغناطیسی و رادار را شامل می‌شود.
مغناطیس سنجی:مطالعه ی ناهنجاری های مغناطیسی به منظور اکتشافات منابع هیدروکربن -معدنی-باستانشناسی
گرانی سنجی:بررسی منابع معدنی و هیدروکربن
الکترومغناطیس:کاربرد بسیار وسیع در منابع هیدروکربن....شناسایی خطوط لوله ی قدیمی....
ژئوفیزیک کاربردی
ژئوفیزیک کاربردی به دو شاخه ژئوفیزیک اکتشافی و ژئوفیزیک مهندسی تقسیم می‌شود. زیرشاخه‌های ژئوفیزیک اکتشافی عبارت‌اند از:
ژئوفیزیک نفت: که بیشتر لرزه‌شناسی را شامل می‌شود.
ژئوفیزیک معدن: که روشهای گوناگونی چون الکتریکی، مغناطیس سنجی، الکترومغناطیس و گرانی را در بر می‌گیرد.
ژئوفیزیک آب: که در آن نیز بیشتر از روشهای الکتریکی و الکترومغناطیسی استفاده می‌شود.
ژئوفیزیک آب شامل آب یابی (تعیین محل حفر چاه آب) توسط جدیدترین روشهای علمی و دستگاه‌های ژئوالکتریک روز دنیا میباشد.