本书分为8章：第1章绪论中介绍地球系统科学背景、科学意义和研究现状；第2章介绍地球系统科学的研究方法，包括研究思路、基本概念、研究步骤等；第3章至第5章详细阐述了地球系统科学的基础理论、学科分支、技术方法；第6章介绍地球系统科学在青藏高原地区的应用；第7章对地球系统科学数字表达——数字地球进行了概括介绍；第8章重点介绍了地球系统科学对于可持续发展的重要意义。