天、地、生是对天文科学、地球科学（包括地质、地理、地球物理、气象、水文、海洋等有关地球的学科）和生物学的简称。自然科学可以划分为两大类：天、地、生和数、理、化。
天、地、生研究的是自然界实际存在的物体及其运动规律。这些物体及其发展变化一般不能靠人力加以改变。人类不能造出一个太阳系，不能造出一个大煤矿。目前，也不能在实验室里造出一个活的细胞。许多自然现象的发生是惟一的，例如，1976年的唐山大地震，过去几千年中在唐山从没有出现过，预计在今后相当长的时期内发生的可能性也很小。一般的，自然现象的规模越大，它的重复性就越差。
相比之下，数、理、化研究的大多是人工建造的物体和经过简化或模型化的物体和现象。这些现象在大多数情况下是可以重复的。有的化学反应、物理实验可以成千上万次的重复，而基本差别不大。
近几十年来，自然科学的发展趋势已经由分析转向综合。天、地、生三大学科的共同特点是，把自然界当作一个统一体来研究。当今世界有五大危机——能源、资源、农业（粮食）、人口和环境，有人称这五大危机为“自然社会综合症”。这些问题都属于天、地、生领域，而它们的解决都有赖于天、地、生的综合研究。
中国古代传统的自然观认为天、地、人等自然万物有着复杂的内在联系，它注重于横向展开，注重于事物之间相互关系与各种事物的联系整体。这一涵天盖地、兼容并包的思想方法对于当前正在崛起的综合科学潮流具有重大的启发作用。
当前，国际科联正在筹建一个广泛的综合研究规划，名为“全球变化——国际地圈生物圈研究计划”。这一计划是把地圈、生物圈联系起来进行综合考察和研究，同时还要考虑太阳等天体对地球的重要作用。可见，开展天地生综合研究完全符合国际上自然科学发展的新动向。