本系的宗旨為養成學生具備地球科學五大學術領域–地質學、大氣科學、海洋科學、天文學、地球物理學–充分之本職學能，以培育優秀之地球科學研究人才為主軸，並以培養優良的中學地球科學師資為輔。為營造更優質的學習與研究環境，本系適度整合地球科學次領域之基礎課程，降低必、選修課程之比例，大幅減少各次領域之必修課程學分，以增加學生在各次領域課程選修之自由度及彈性，進而充足落實各次領域之專業進階課程。本系積極鼓勵學生實際參與實驗、撰寫論文、從事專題研究計畫等活動，訓練學生具備從事獨立研究之能力。此外，更提供充分之進階專業選修課程，從而厚植學生之理論基礎和專業背景，強化學生在其選定之目標次領域的學術養成和專業訓練，連同充足的研究經驗，使學生未來發展更具時代性與面對挑戰時之競爭力，進一步達到「博而精、廣而深」的終極目標。本系聘有數名優秀外籍專任教師，以全英語教學方式授課，期能增加學生之國際觀與國際競爭力。