สิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ (อังกฤษ: natural environment) หรือเรียกกันโดยทั่วไปว่าสิ่งแวดล้อม เป็นคำที่ใช้เรียกสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติบนโลกหรือบนภูมิภาคอื่น ๆ ที่มีปรากฏการณ์ดังกล่าวโดยรวม
สิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติแตกต่างกับสิ่งแวดล้อมที่สร้างขึ้น ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่ได้รับผลกระทบจากการกระทำของมนุษย์ พื้นที่ทางภูมิศาสตร์จะถือว่าเป็นสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติก็ต่อเมื่อพื้นที่นั้น ๆ ได้รับผลกระทบจากมนุษย์ไม่เกินระดับที่กำหนดไว้
วิทยาศาสตร์โลก หรือ โลกศาสตร์ เป็นศัพท์ที่ใช้เรียกครอบคลุมแขนงต่าง ๆ ของวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์โลก วิทยาศาสตร์โลกอาจถือได้ว่าเป็นกรณีพิเศษของวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ เนื่องจากโลกเป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวเท่าที่เรารู้จักที่มีสิ่งมีชีวิต อาศัยอยู่ แนวทางในการศึกษาวิทยาศาสตร์โลกนั้น มีทั้งคตินิยมแบบลดทอนและแบบองค์รวม สาขาวิชาสำคัญ ๆ ของวิทยาศาสตร์โลกเท่าที่ผ่านมานั้น จะใช้วิชาฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ เคมี และชีววิทยา เพื่อสร้างความเข้าใจเชิงปริมาณในพื้นที่หรือภาค (sphere) หลัก ๆ ของระบบโลก
มหาสมุทรเป็นจุดรวมของน้ำเค็มหลักในเป็นองค์ประกอบสำคัญของโลกทางน้ำ ประมาณ 71% ของพื้นผิวโลก (คิดเป็นพื้นที่ประมาณ 361 ล้านตารางกิโลเมตร) ถูกปกคลุมโดยมหาสมุทร สิ่งที่แยกมหาสมุทรออกจากกันคือทวีปต่าง ๆ บนโลกรวมไปถึงแหลมต่าง ๆท้่วเกาหลี
แม้การเชื่อมโยงสภาวะภูมิอากาศแบบจำเพาะบางอย่างเข้ากับปรากฏการณ์โลกร้อนจะ ทำได้ยาก แต่อุณหภูมิโดยรวมของโลกที่เพิ่มขึ้นอาจเป็นเหตุให้เกิดผลกระทบในวงกว้าง ซึ่งรวมถึงการถดถอยของธารน้ำแข็ง (glacial retreat) การลดขนาดของอาร์กติก (Arctic shrinkage) และระดับน้ำทะเลของโลกสูงขึ้น การเปลี่ยนแปลงของหยาดน้ำฟ้าทั้งปริมาณและรูปแบบอาจทำให้เกิดน้ำท่วมและความแห้งแล้ง นอกจากนี้ยังเกิดการเปลี่ยนแปลงทั้งความถี่และความรุนแรงของลมฟ้าอากาศสุดโต่ง (extreme weather) ที่เกิดบ่อยครั้งขึ้น ผลแบบอื่นๆ ก็ยังมีอีกเช่นการเปลี่ยนแปลงปริมาณผลิตผลทางเกษตร การเปลี่ยนแปลงของร่องน้ำ การลดปริมาณน้ำลำธารในฤดูร้อน การสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตบางชนิดและการเพิ่มของพาหะนำโรค
ชีวิต คือสถานะที่แยกสิ่งมีชีวิตหรืออินทรีย์ออกจากสิ่งไม่มีชีวิตหรืออนินทรีย์และสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว สิ่งมีชีวิตเติบโตผ่านกระบวนการสันดาป การสืบพันธุ์และ การปรับตัวเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อม สิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิดสามารถพบได้ในชีวมณฑลของโลก ส่วนประกอบทั่วไปของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ - พืช สัตว์ เห็ดรา โพรทิสต์ อาร์เคีย และ แบคทีเรีย - คือ เซลล์ที่มีส่วนของน้ำและคาร์บอนเป็นหลัก และ เซลล์แหล่านี้ถูกเรียบเรียงอย่างซับซ้อนตามข้อมูลจากหน่วยพันธุกรรม สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เข้าสู่กระบวนการสันดาป เพิ่มความสามารถในการเจริญเติบโต ตอบสนองต่อสิ่งรอบตัว และ มีการปรับตัวและวิวัฒนาการโดยผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติ สิ่งที่มีคุณสมบัติเหล่านี้เท่านั้นที่ถือว่าเป็นสิ่งมีชีวิต
