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.
Geokemia
Geokemia tutkii maapallon kemiaa. Geokemiassa selvitetään eri alkuaineiden jakautumista ja kiertoa maapallon kivi-, vesi- ja ilmakehän sekä elollisen luonnon välillä.
Geokemia antaa ymmärrystä haitallisten aineiden vaikutuksiin ja leviämiseen sekä työkaluja leviämisen ehkäisemiseen. Sen alalaji biogeokemia on erikoistunut tutkimaan alkuaineiden runsautta ja esiintymismuotoja kasvi- ja eläinkunnassa. Isotooppigeokemia puolestaan tutkii isotooppien
runsautta ja jakautumissuhteita maapallolla. 
Geokemiaa hyödyntävät käytännössä kaikki geologian alalajit, kuten mineralogia, hydrogeologia ja paleoklimatologia. 
Suomalaiset Helsingin yliopiston professorit Thure Georg Sahama (†1983) ja Kalervo Rankama (†1995) kuuluivat kansainvälisesti geokemian suuriin nimiin.
Suomessa geokemiaa voi opiskella pääaineena Helsingin ja sivuaineena Oulun yliopistossa.