环境地球化学主要聚焦于三个核心领域：一是探讨人类环境中化学性质的规律，包括污染物的迁移转化过程；二是研究化学物质对生物体和人体健康的潜在影响；三是深入剖析地球化学系统，如岩石圈、大气、水、土壤-生物和技术系统，以优化环境质量。
地球化学视角下，五个主要环境系统在地质历史演变中形成，其化学特性不断演变。近代人类活动极大地改变了自然，导致新的化学物质进入环境，原有的物质循环受到扰动，对环境质量产生重大影响。环境地球化学研究这些变化，旨在理解现代环境化学动态和趋势。
污染物在环境中经历空间移动和形态转化，可能有益于环境净化，也可能积累成为持久性污染物。污染物的形态变化如溶解、沉淀等，对其毒性有显著影响。研究污染物的存在形态和毒性，对于环境污染评估和控制至关重要。
环境地球化学还关注污染物在特定环境中的存在状态，这取决于环境的地球化学条件，如酸碱性、氧化还原状态等。该学科的应用有助于揭示污染物迁移转化的规律，为环境质量管理和污染治理提供科学依据。
环境地球化学起源于生物地球化学，研究生命体与环境元素的密切关联，如生物体中的元素与生物圈中元素的比例关系。此外，它还研究人类活动对生物体和人体化学组成的影响，以及汞、镉等污染物引发的健康问题，如水俣病和痛痛病。
环境地球化学不仅研究现代环境与生命体的相互作用，还探索更广泛的地质背景，如宇宙元素、地壳元素与生命元素的联系，以及生命过程中的地球化学演化问题。这些研究对于理解和保护人类健康具有深远意义。
环境地球化学是环境科学与地球化学之间的一门新兴的边缘学科，是环境地学的一个分支。它主要研究环境中天然的和人为释放的化学物质的迁移转化规律，及其与环境质量、人体健康的关系。