地球化學是研究地球的化學組成、化學作用和化學演化的科學，它是地質學與化學、物理學相結合而產生和發展起來的交叉學科。地球化學和地質學、地球物理學構成了固體地球科學的三大支柱。地球化學的理論和方法，對礦產的尋找、評價和開發，農業發展和環境科學等有重要意義。
我校地球化學學科始創于上世紀50年代末，以研究自然界產出的有機質的組成、結構、性質、空間分布、在地球歷史中的演化規律以及它們參與地質作用對化石燃料礦床形成的的影響為特色。1990年開始培養應用地球化學碩士研究生（工學）；1997年建立地球化學碩士學位授權學科（理學）。
本學科在分子地球化學、有機巖石學、油氣成因和油藏地球化學等領域有豐厚的學術積淀，是在國內外較活躍的有機地球化學研究機構，并且有一定的學術影響力。學科所屬實驗室是經國家計量認證的實驗機構，現已形成以巖石、土壤、水、大氣樣品的分子化合物分析為主，以沉積有機物的巖石學、穩定同位素分析和固體樣品的微量元素檢測為輔的較完整的分析測試技術體系，擁有大型分析儀器設備20余臺（套），是“油氣資源與探測”國家重點實驗室（中國石油大學（北京））的重要組成部分，在生物標志物檢測、顯微組分分析、流體歷史分析、油藏流體地球化學描述等方面的實驗分析能力素負盛名。
近年，本學科優先開展的研究領域有：石油天然氣形成與分布、油氣成藏過程定量描述、油藏流體的歷史分析、油藏地球化學、地質事件的地球化學記錄、氣體及同位素地球化學、環境地球化學等。
