地球化学(ちきゅうかがく、geochemistry)とは、地球や地球の構成物質について化学的な手段を用いて研究する分野。地球を構成する元素とその同位体、そして各種元素からなる化学物質・鉱物の分布や挙動を研究対象とする。地質学と化学の学際分野である。大気、火山ガス、水、塵、土、堆積物、岩石、生物の遺骸、人間活動由来の化学物質など、地球上に存在する物質はすべて研究対象になりうる。