地球化学是研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学，它是地质学与化学、物理学相结合而产生和发展起来的交叉学科。地球化学和地质学、地球物理学构成了固体地球科学的三大支柱。地球化学的理论和方法，对矿产的寻找、评价和开发，农业发展和环境科学等有重要意义。
我校地球化学学科始创于上世纪50年代末，以研究自然界产出的有机质的组成、结构、性质、空间分布、在地球历史中的演化规律以及它们参与地质作用对化石燃料矿床形成的的影响为特色。1990年开始培养应用地球化学硕士研究生（工学）；1997年建立地球化学硕士学位授权学科（理学）。
本学科在分子地球化学、有机岩石学、油气成因和油藏地球化学等领域有丰厚的学术积淀，是在国内外较活跃的有机地球化学研究机构，并且有一定的学术影响力。学科所属实验室是经国家计量认证的实验机构，现已形成以岩石、土壤、水、大气样品的分子化合物分析为主，以沉积有机物的岩石学、稳定同位素分析和固体样品的微量元素检测为辅的较完整的分析测试技术体系，拥有大型分析仪器设备20余台（套），是“油气资源与探测”国家重点实验室（中国石油大学（北京））的重要组成部分，在生物标志物检测、显微组分分析、流体历史分析、油藏流体地球化学描述等方面的实验分析能力素负盛名。
近年，本学科优先开展的研究领域有：石油天然气形成与分布、油气成藏过程定量描述、油藏流体的历史分析、油藏地球化学、地质事件的地球化学记录、气体及同位素地球化学、环境地球化学等。
