以独特的自然综合体或自然地理环境的某一方面为研究对象的分支学科有：
冰川学是研究地球表面各种自然冰体的形成、特征、发育及其分布规律的学科。
冻土学是研究冻土的形成、特征、发育及其分布规律的学科。
化学地理学是研究地理环境的化学组成和化学元素的分布、迁移转化规律的学科，是自然地理学与化学的边缘学科。
医学地理学是研究人群疾病和健康状况的地理分布、与地理环境的关系，以及医疗保健机构和设施地域合理配置的学科。它既是地理学与医学的边缘学科，也是应用地理学的分支学科。
此外，还有环境地理学、海洋地理学、荒漠学、河流学、沼泽学等分支学科。
现代自然地理学不断加强定量分析、生态化和应用研究的同时，还注意吸收其他学科的新成就和研究方法，开始进行地理预测研究，并将更加重视全球环境问题。同时，自然地理学研究与人文地理学研究将越来越紧密的联系在一起。