地质学为了开发利用地下资源及改善和利用地球环境，解决人类社会发展中的实际问题，形成了既有理论意义又有生产应用价值的下列各分支学科。
水文地质学是研究地下水的形成、分布和运动的规律，以合理开发地下水、防治地下水的危害，以及利用地下水的化学、物理特征找矿、预报地震和防治地方病、保护环境。
工程地质学是以调查研究和解决各类工程建设中的地质问题为任务，包括评价地基的地质条件，预测工程建设对地质环境的影响，选择最佳场所、路线，为工程设计提供可靠的地质依据。
环境地质学是研究地质环境质量和人类活动与地质环境的相互关系的学科。
灾害地质学是研究地质灾害的发生、分布规律、形成机制和对人类的影响及其预测预防的学科。
金属矿产地质学、非金属地质矿产学、石油地质学、煤地质学是把地质学基础理论用于研究这些矿产资源的成因、分布规律等的学科。这些学科具有很强的实用性，同时又有基础研究性质。
找矿勘探地质学是综合运用地质学理论和现有的找矿方法、手段寻找矿藏的学科。
矿山地质学是以解决矿山开发过程中遇到的地质问题为任务的学科。
还有些自成体系、自有理论、与地质学相辅相成，对地质学的发展有重要作用的技术学科，属于广义的地质学或地质科技的范畴。它们包括：运用物理的、化学的方法去取得野外地质资料的地球物理勘探和地球化学勘查；运用钻探或坑探的手段直接向地下取得地质样品的探矿工程；对各种地质样品进行实验测试的实验室技术；为地质调查提供地形底图并绘制地质图件的测绘学；能在远距离处取得地质资料的航空测量技术和遥感技术以及用于处理地质资料的数学方法和计算机技术等。
随着研究深度的增加，新的分支学科还在不断产生各个学科的联系愈来愈紧密，建立一个更加充实、完整的有关地球的知识体系，是发展的必然趋势。
地质学与人类
人类是在地球的发展过程中，生物进化达到高等阶段的产物。人的出现有赖于适宜的自然环境，包括地质水文、气候、生物等方面因素。它们互相依赖和制约，经过长期发展，达到了适于人类生存的相对稳定的生态平衡，如果其中任何一种因素发生重大变化，都将破坏这个平衡，而且有可能使环境不再有利于人类。
当人类的活动符合自然界的客观规律时，便可以得到利益，如凿井得水，开山取矿；相反则会蒙受损失，如过量灌溉导致土壤盐碱化。另一方面，自然界的突发事件或缓慢积累起来的重大变化，也可以给人类带来无法逃避的灾害。地质学正在积极研究人类活动引起的地质环境的变化和地质作用造成的对人的危害。
地质学是提高人类认识自然，增进与环境的协调和求得环境改善的科学。地球表层的生物和人类的大量活动，都与地质条件相关。在生产力还不发达的时期，人类活动对地质环境的影响较弱，灾害性地质作用给人类带来的损失也不如今日这样巨大。
在当代的发达国家里，矿业和以矿产品为基本原料的工业，一般要占到整个工业生产总值的60%左右；进行生产所使用的动力，几乎百分之百地取之于地球资源。
20世纪80年代，人类从地下采出石油的数量，较半个世纪前增长一百倍以上。砂石等非金属材料也成为重要的资源被大量开采，它们一年产出的数量，无论就重量或体积均超过了其他工业矿物原料年产量的总和。
如此大量的开采，就使地质学不仅要找出新的矿产资源以维持社会庞大需求，而且还要担当起指导合理开发、保护矿产资源、防治环境恶化等重任。
现代建设的发展，使人口密集、建筑集中，许多工程规模巨大，这对地质环境的依赖和对环境的影响超过人类史上的任何时期。在现代化的工程建设中，不仅要重视地质作用引起的突发事件，还要注意它的长期影响，比如泥沙淤积、地面缓慢升降等。这些都是地质学应该研究解决的问题。
在现代化的社会中，社会的生产和生活组成一个息息相关的整体，电力、煤气、自来水的供应，一刻不可缺少，交通、电讯必须保持畅通，而地震破坏上述设施造成的后果，可以比地震本身直接造成的危害还要严重。不仅地震，其他如山崩、滑坡、泥石流、塌陷、地震海浪冲蚀等可能造成灾害的地质作用，都必须运用地质学去认识和提出防治意见。同时，人们还须遵循地质学的科学指导，避免因人类的活动而触发灾害，导致地质环境的恶化。
因此，地质学与人类的关系不仅仅在于资源的取用，还在于与人类生存和生活环境的诸多方面直接相关。现在地质学已成为人类社会所普遍需要的科学，参照地质学知识制定矿产资源法、海洋法、水法、环境保护法等，就表现了这种密切的关系。
地质学的发展趋势
未来，地质学能观察和研究的范围和领域将日益扩大。在空间上，不但能通过直接或间接的方法逐步深入到岩石圈深部，而且对月球、太阳系部分行星及其卫星的某些地质特征，将有更多的了解。
数学、物理学、化学、生物学、天文学等其他学科的发展和向地质学的进一步渗透，先进技术在地质工作中的使用，同精细、深入的野外地质工作相结合，会使人们有可能对更多的地质现象和规律作出科学的解释进行更深入和本质性的研究。
实验条件将进一步改进，如将实验室中所能达到的温度压力提得更高，模拟更为复杂的多种可变因素的地质作用，并把时间因素也纳入模拟实验之中。
地质学理论不断得到补充、修正，尤其是各大陆所提供的有关不同地质历史时期的新资料将在很大程度上检验、发展板块构造说，进而会产生一些新的理论和学说。
在地质学的服务领域，一个重要方面是开发地球资源，其中有关矿产资源和新能源的研究，仍处于最重要的地位。同时，由于区域成矿研究的需要，将进一步加强区域地质的综合研究，并促进地层学、古生物学、沉积学、构造地质学、地质年代学 ，以及区域岩浆活动研究、变质地质研究等向新的水平发展。
保障人类良好的生存环境、干旱半干旱地区和沼泽地区的水文地质问题，以及工程地质问题的研究将不断扩大。环境地质学，包括环境地质调查研究，有关的微量测试技术和环境保护的地质措施等的研究日趋重要。
总之，地质学必须加强基础研究，如矿物学、岩石学地层学、古生物学等具有奠基意义的学科的研究，以提高对各种地质体、地质现象及其形成、演化的认识。同时还要充分吸收和利用其他科学技术的新成果，包括社会科学的研究成果，以更全面、本质地认识地球历史和构造，为科学的发展，为人类更合理、有效地开发和利用地球资源，维护生存环境，作出应有的贡献。