本课程旨在学习全球环境中重要的基础知识和原理，强调大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间的相互作用和交流（图1）。主要的理论包括：全球能量系统、气流和洋流过程、水循环、生物地球化学循环和地质构造循环、典型地貌和地貌形成的过程、土壤的形成和全球土壤分布、生物圈以及生物地理。本课程还包括自然环境系统学的研究方法和工具（包括地理信息系统、遥感和全球定位系统）。

图1 强调大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的相互关系

通过本课程的学习，要求了解地球自然表征的发生和进化过程；掌握地球各动态系统，及其它们的组成和物理过程；熟悉地球上可观测的空间和时间的分布格局；并且使学生能够运用所学的自然环境系统的原理来全面地、系统地分析和协调人类与环境之间的关系；同时提高学生学习自然环境系统学的兴趣，能将所学知识进一步应用到相关学科的学习，包括生态学、自然地理以及环境科学相关学科。