Maantieteellisen tai geotieteen alat ovat geologia, maantiede, valtameri, ilmakehätieteet, geoinformatiikka, maaperätiede ja glaciologia. Uudet kehityssuunnat ovat kuitenkin laajentaneet maatieteen aloja käsittämään ympäristötieteiden kokoelman. Niiden tarkoituksena on tutkia ympäristöolosuhteita, jotka vaikuttavat positiivisesti ja kielteisesti kaikkeen maapallon eloon. Maatieteen alat voidaan jakaa myös alaosiin, kuten mineralogia, meteorologia ja meribiologia. Kuten nimestä voi päätellä, kaikki maatieteen alat ovat tutkimuksia, jotka kohdistuvat maapalloon, eläviin asioihin ja niiden elämään vaikuttaviin tekijöihin sekä elottomiin asioihin.
Varhaisten tutkijoiden mukaan maatiede vastaa geologiaa, joka tutkii Maan kiinteää osaa eli litosfääriä. Maapallo ei kuitenkaan ole kokonaan kiinteää, sillä se sisältää myös nestemäisen osan, jota kutsutaan hydrosfääriksi, ja kaasumaisen osan, jota kutsutaan ilmakehiksi. Siten termi on määritelty toisiinsa liittyviksi tutkimuksiksi, jotka koskevat kiinteää Maata, Maan vesiä ja sen päällä olevia erilaisia ilmakehän ilmiöitä. Geologiaa on pidetty yhtenä maatieteen tärkeimmistä haaroista; Tämä käsittelee erityisesti materiaaleja, joista maa on valmistettu, kuinka jotkin prosessit vaikuttavat näihin materiaaleihin ja menneitä tapahtumia, jotka ovat auttaneet muovaamaan maapalloa sen alusta lähtien.
Maantiede, jota pidetään yhtenä vanhimmista akateemisista tieteenaloista, käsittelee maan pinnan muutoksia ja ihmisen suhdetta ympäristöönsä. Sen monimutkaisuus sai asiantuntijat jakamaan sen kahteen osa-alueeseen, fyysiseen ja ihmismaantieteeseen, jotka jaetaan edelleen useisiin tieteenaloihin. Samaan aikaan Maan valtameriä ja niiden rajoja tutkitaan valtameritutkimuksessa. Valtameret ovat yhteydessä toisiinsa peittäen 71 % maan pinnasta ja toimivat ravinnon lähteinä ihmisille ja eläimille. Ne toimivat myös kauppaan ja kauppaan liittyvien laivojen läpikulkuväylänä sekä säähän ja ilmastoon vaikuttavana tekijänä.
Ilmakehä, samoin kuin sen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, on ilmakehätieteiden painopiste. Tämä tutkimus sisältää useita tieteenaloja, kuten ilmastotieteen ja meteorologian; Klimatologiassa pääasialliset lähestymistavat ilmaston luokitteluun ovat empiirisiä, geneettisiä ja sovellettavia. Empiirisessä luokituksessa ilmastot tunnistetaan havaittavien ominaisuuksien mukaan; geneettisessä luokituksessa pääteltyjen syiden mukaan; ja sovelletussa luokituksessa ilmaston vaikutusten mukaan muuhun ilmakehän esiintymiseen. Meteorologiassa painopiste on havaittuissa sääkuvioissa, kuten taifuunit ja monsuunit.
Geoinformatiikka käsittelee maapalloon liittyvien ongelmien analysointia. Sen aloja ovat geostatistiikka ja geodesia. Maaperätiede, joka sisältää pedologian ja edafologian, tutkii maaperän muodostumista, koostumusta ja luokittelua sekä sitä, kuinka sitä tulisi hoitaa oikein. Jäätikköjä ja jäätikköihin liittyviä menneitä tapahtumia tutkitaan glasiologiassa. Jäätiköiden tutkiminen on tärkeää, koska niillä on rooli ilmaston muutoksissa.