地理科學這一概念是在1986年由中國科學家錢學森提出的。他理解地理學應當是與自然科學、社會科學、數學科學等並列的大科學體系，故稱「地理科學」。
一般情況下，我們認為地理科學與地理學是同義詞，但在學術上，二者存在差異。
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學科體系
「地理科學」這一概念是在1986年由中國科學家錢學森提出的。他理解地理學應當是與自然科學、社會科學、數學科學等並列的大科學體系，故稱「地理科學」，多師範類學校開設。這可以分為三個層次，即基礎理論層次（基礎科學）、技術理論層次（技術科學）、技術層次（工程科學）。
一般認為，基礎理論層次包括理論地理學、區域地理學、部門地理學（如自然地理學、人文地理學及其分支）；技術理論層次主要是研究應用的地理理論，如建設地理學、應用地貌學、應用氣候學等；技術層次包括災害預報、生態設計、區域規劃、計量地理學、地理製圖、遙感技術、地理信息系統等方面的實際應用技術。這樣理解的地理科學比傳統意義上的地理學研究領域要廣闊得多。從學科性質上來說，它是受哲學指導的，自然科學與社會科學的融合；從層次上看，是一個「基礎理論——技術理論——應用技術」的完整體系。
錢學森在現代人類知識體系11個門類中，將地理科學歸結為自然科學與社會科學之間的橋樑科學；在五大開放的複雜巨系統中，把地理系統排在星系系統與社會系統之間；在社會總體設計部下設四大建設中，將地理建設與政治文明、物質文明、精神文明建設並列。錢學森把地理科學看做是舉足輕重的科學體系。錢學森從哲學高度，從人類知識體系的高度，從複雜性系統科學的理論框架中，從社會總體設計工程的實踐出發，把地理學提升到為國民經濟服務的科學，因此，地理科學具有重要的理論與實踐意義。