Η Γεωφυσική είναι ένας κλάδος των επιστημών της Γης που χρησιμοποιεί ποσοτικές φυσικές μεθόδους για να αποσαφηνίσει κάποια πτυχή του πλανητικού συστήματος. Η γεωφυσική περιλαμβάνει μεγάλα τμήματα της σεισμολογίας, της γεωδαισίας (μέγεθος και μορφή της Γης), της ατμοσφαιρικής επιστήμης, της μελέτης του γήινου μαγνητικού πεδίου, της γεωθερμομετρίας, της υδρολογίας, της ωκεανογραφίας, της τεκτονοφυσικής, της γεωδυναμικής (μελέτη της εσωτερικής Γης), της εξερεύνησης και της μηχανικής γεωφυσικής, μηχανική, παγετωνολογία, πετροφυσική, εφαρμοσμένη γεωφυσική, ορυκτή φυσική και μηχανική γεωλογία.
Η γεωφυσική βασίζεται στην πραγματικότητα ότι οι μαζικές διεργασίες στην ύλη μπορούν συχνά να χαρακτηριστούν αφηρημένα χρησιμοποιώντας απλές εξισώσεις φυσικής. Δυστυχώς, όταν παίζουν πολλά κομμάτια, παρόλο που τα κομμάτια κινούνται σύμφωνα με απλούς νόμους, οι αναδυόμενες ιδιότητές τους είναι πολύπλοκες. Κατά συνέπεια, η γεωφυσική έχει τη φήμη ότι είναι ένας από τους πιο απαιτητικούς υπολογισμούς τομείς της επιστήμης. Ο Earth Simulator (ES), ικανός για 35.86 τρισεκατομμύρια υπολογισμούς κινητής υποδιαστολής ανά δευτερόλεπτο, ή 35.86 TFLOPS, που βρίσκεται στην Kanagawa της Ιαπωνίας ήταν ο ταχύτερος υπερυπολογιστής στον κόσμο από το 2002 έως το 2004 και χρησιμοποιείται κυρίως για εφαρμογές γεωφυσικής.
Ένα παράδειγμα εφαρμογής της γεωφυσικής είναι η μελέτη του πυρήνα της Γης με την ανάλυση των σεισμικών κυμάτων. Χρησιμοποιώντας υπερυπολογιστές, οι γεωφυσικοί μπορούν να χαρτογραφήσουν ανωμαλίες στον πυρήνα της Γης σε κλίμακες τόσο μικρές όσο ένα χιλιόμετρο. Ένα θέμα που απασχολεί επί του παρόντος τους γεωφυσικούς είναι η ετερογένεια του εξωτερικού πυρήνα της Γης, ο οποίος πιστεύεται ότι είναι υγρός. Σε ένα σημείο, πιστεύεται ότι ο εξωτερικός πυρήνας ήταν αρκετά ομοιογενής, αλλά οι υπολογισμοί της γεωφυσικής έδειξαν το αντίθετο. Οι επιστήμονες υποπτεύονται τώρα ότι ο εξωτερικός πυρήνας μπορεί να αποτελείται από εναλλασσόμενα στρώματα υγρού και στερεού υλικού.
Υπάρχουν πολλές πιθανές γεωφυσικές υπολογιστικές μελέτες τις οποίες δεν έχουμε αυτή τη στιγμή την υπολογιστική ισχύ για να ξεκινήσουμε. Ένας εξαιρετικά δύσκολος τομέας είναι αυτός της πρόβλεψης του κλίματος. Η έκταση της κλιματικής αλλαγής τον επόμενο αιώνα είναι μια μεταβλητή που πολλές από τις κυβερνήσεις του κόσμου θα ήταν χαρά να μάθουν, αλλά δεν υπάρχει καμία επιστημονική μέθοδος για την αξιόπιστη πρόβλεψη του κλίματος του κόσμου τόσο πολύ εκ των προτέρων.