Geofysik är en gren inom geovetenskapen som använder kvantitativa fysikaliska metoder för att belysa någon aspekt av planetsystemet. Geofysik omfattar stora delar av seismologi, geodesi (jordens storlek och form), atmosfärsvetenskap, studie av jordens magnetfält, geotermometri, hydrologi, oceanografi, tektonofysik, geodynamik (studie av den inre jorden), utforskning och teknisk geofysik, geofysik teknik, glaciologi, petrofysik, tillämpad geofysik, mineralfysik och ingenjörsgeologi.
Geofysiken bygger på verkligheten att bulkprocesser i materia ofta kan karakteriseras abstrakt genom att använda enkla fysikekvationer. Tyvärr, när många beståndsdelar är i spel, även om pjäserna rör sig enligt enkla lagar, är deras framträdande egenskaper komplexa. Följaktligen har geofysik ett rykte om sig att vara en av vetenskapens mest beräkningshungriga domäner. Earth Simulator (ES), kapabel till 35.86 biljoner flyttalsberäkningar per sekund, eller 35.86 TFLOPS, belägen i Kanagawa, Japan, var världens snabbaste superdator från 2002 till 2004, och används främst för geofysiska tillämpningar.
Ett exempel på tillämpningen av geofysik är att studera jordens kärna genom att analysera seismiska vågor. Med hjälp av superdatorer kan geofysiker kartlägga oregelbundenheter i jordens kärna på skalor så små som en kilometer. Ett ämne som för närvarande förbryllar geofysiker är heterogeniteten i jordens yttre kärna, som tros vara flytande. Vid ett tillfälle trodde man att den yttre kärnan var ganska homogen, men geofysiska beräkningar har visat något annat. Forskare misstänker nu att den yttre kärnan kan bestå av omväxlande lager av flytande och fast material.
Det finns många möjliga geofysiska beräkningsstudier som vi för närvarande saknar datorkraft att lansera. Ett notoriskt svårt område är klimatförutsägelser. Omfattningen av klimatförändringarna under nästa århundrade är en variabel som många av världens regeringar skulle bli glada över att veta, men det finns ingen vetenskaplig metod för att förutsäga världens klimat på ett tillförlitligt sätt så långt i förväg.