Tähtitiede
Toinen luonteva jaottelu voidaan tehdä havainnoissa käytetyn aallonpituusalueen mukaan:Osa tähtitieteestä on teoreettista eli ei suoraan havaintoihin perustuvaa. Teoreettisen tutkimuksen kohteita ovat muun muassaMyös Maahan saapuvien neutriinojen, gravitaatiosäteilyn, kosmisen säteilyn sekä meteoriittien tutkimus voidaan laskea tähtitieteeksi. Astrofysiikka on tähtitieteellisten kohteiden fysikaalisia ominaisuuksia, kuten tiheyttä, kemiallista koostumusta, lämpötilaa ja painetta tutkiva tähtitieteen haara. Astrobiologia puolestaan tutkii elämää ja sen synnyn mahdollisuuksia maailmankaikkeudessa.
Luonnonympäristö
Ekologia eli luonnontalous on tiede, joka tutkii bioottisen ja abioottisen luonnon välistä vuorovaikutusta, aineiden ja energian kiertoa ja lajien levinnäisyyteen vaikuttavia tekijöitä. Keskeisessä asemassa ovat ekosysteemit ja biotoopit. Maapallon alueet voidaan jakaa kasvillisuusvyöhykkeisiin, jotka erilaistuvat ainutlaatuisiksi kasvistoltaan ja eläimistöltään useiden eri tekijöiden, kuten säteily- ja lämpövyöhykkeiden, ilmastoalueiden ja maannostyypin perusteella. Myös evoluutiolla on suuri merkitys lajiston kehittymiselle omanlaisekseen. Ekosysteemien ainutkertaisuudesta kertovat esimerkiksi Aasian sademetsien hedelmälepakot, Amerikan mantereen kolibrit, Australian nokkasiilit ja Madagaskarin vettä runkoonsa varastoivat apinanleipäpuut. Luonnon monimuotoisuus eli biodiversiteetti vaihtelee voimakkaasti eri puolilla maailmaa ollen runsainta niin kutsutuilla ekologisilla hotspot -alueilla eli monimuotoisuuskeskuksissa, kuten Välimerellä, itäisen Afrikan sademetsissä, Uudessa-Seelannissa ja Madagaskarilla.