Mineralas – tai natūralus, vientisos cheminės sudėties ir specifinės atominės sandaros darinys, susidaręs Žemės gelmėse ar paviršiuje kietėjant arba kristalizuojantis skystoms ar dujinėms medžiagoms. Žinoma apie 4000 mineralų rūšių. Pavyzdžiui, grafitas yra sluoksniuotos anglies mineralas, o deimantas – kietas, skaidrus mineralas. Aukšta temperatūra ir slėgis gali keisti mineralų sudėtį (pvz., grafitas virsta deimantu). Apie 15% mineralų naudojami pramonėje, medicinoje ir žemės ūkyje.

Uoliena – tai gamtinis darinys, sudarytas iš vienos ar kelių rūšių mineralų. Uolienų sudėtis, struktūra ir slūgsojimo sąlygos priklauso nuo jas formavusių geologinių procesų. Uolienomis plačiąja prasme laikomas ir vanduo, nafta bei gamtinės dujos. Uolienų amžius gali svyruoti nuo kelių milijardų metų iki kelių dienų. Uolienų kietumas matuojamas pagal Moso skalę (1-10), kur 1 – talkas (minkščiausias), o 10 – deimantas (kiečiausias). Uolienos nuolat kinta dėl dūlėjimo, temperatūros ir slėgio kaitos.

Žemės plutą sudaro įvairūs cheminiai elementai, kurie jungiasi ir formuoja mineralus bei uolienas. Jie skiriasi fizinėmis ir cheminėmis savybėmis, skalumu, svoriu, kietumu ir panaudojimo galimybėmis. Žemės plutoje labiausiai paplitę silicio junginiai.

Magminės uolienos susidaro iš atvėsusios magmos. Jos skirstomos į intruzines, kurios susidaro Žemės gelmėse (pvz., granitas, gabras, metalų rūdos) ir efuzines, kurios susidaro Žemės paviršiuje (pvz., bazaltas, tufas, pemza). Intruzinės uolienos vėsta lėtai ir dažnai būna stambiagrūdės, o efuzinės uolienos vėsta greitai ir paprastai yra smulkiagrūdės arba besikristalės. Apie 90% žemės uolienų sudaro magminės ir metamorfinės uolienos.

Žemės magnetinis laukas yra stipriausias ties magnetiniais poliais. Saulės vėjo dalelės, patekusios į atmosferą šiose platumose, sukelia poliarines pašvaistes ir sustiprina Žemės magnetinį lauką. Magnetinio kompaso rodyklė nukreipta į Šiaurės magnetinį polių, kuris yra nutolęs nuo geografinio Šiaurės ašigalio apie 1000 km. Saulės vėjas ištempia Žemės magnetinį lauką.