根据《简明牛津词典》，哲学“论述终极的实在或事物的最一般的原因和原理”。《环境地球化学——整体论观点》中，提出了环境地球化学哲学的概念（约翰.A.C.福蒂斯丘，1980；李世玢、潘树荣译，1995）。该书提出了环境地球化学的层次原理和逐次近似原理。实际上这两个原理也是地球化学学科的重要哲学原理。下面加以介绍并移植发展其观点。
1.5.1.1 层次原理
地球化学研究，其目标是多元化的，研究内容和方法也是多样化的，因此层次性的问题应运而生。一般可以从空间等级层次、时间等级层次、化学复杂性等级层次和科研工作等级层次4个等级层次（hierarchy）的分级组织（graded organization）来加以说明。
空间等级层次：地球化学研究对象是地球（也包括部分天体）。在空间范围，现代地球化学的研究对象从地壳扩展到地球各部分（包括大气圈、海洋、地表、地壳、地幔等）直至扩展到太阳系空间（主要包括行星、月球、宇宙尘和陨石等）。我们可以依据地球化学研究对象划分空间等级层次。例如，根据研究对象所属范围可以划分：①地方层次（面积一般小于100km2）；②区域层次（面积大于102km2，小于106km2）；③全球层次（跨区域的、涉及一个大陆或整个地球表面或结构部分）；④天体层次（牵涉到地外空间和星球的地球化学研究）。诚然，在每一个层次之下还可以细分出次级层次。
时间等级层次：在时间尺度上，现代地球化学的研究对象从现代追索到地球形成之初的远古地质时代，还有对于未来的预测。这里的哲学思想是“将今论古”，“依今测未”。一种划分应该是：①过去层次（过去的化学组成、化学作用、化学演化的“考古式”的研究）；②现在层次（现在的化学组成和正在发生的化学作用）；③未来层次（通过化学演化研究预测未来）。还有另一种划分是：①地质时期（geological time，涉及数百万乃至数千万年内缓慢发生的事件或过程）；②土壤时期（pedological time，为特定地方的土壤发育所需要的时间，而且包括同气候的大变化有关的一次或更多次的风化循环）；③生态时期（ecological time，表示在一定的植被型影响下的景观的发展）；④技术时期（technological time，表示人们通过物理干扰、化学干扰或更复杂的活动对环境的影响，即人们常说的人类地质作用等）。根据研究需要，在每一个时间层次之下还可以细分出次级的时间层次。
化学复杂性等级层次：在地球化学研究中，天然物质是具有化学复杂性的。以硫为例，硫元素在地球化学环境中具有多个等级的化学复杂性：①元素丰度中的硫，我们要考虑硫的地球丰度、地壳丰度、月球丰度、宇宙丰度等等；②硫的同位素，要分别研究34S，32S等同位素地球化学行为等；③单离子形式的硫；④络离子形式的硫；⑤有机质中的硫；⑥ 持久性化学物质中的硫等。事实上，根据研究需要，化学复杂性层次还有常量元素和微量元素之分。总之，天然物质在自然界的化学赋存状态和化学存在形式多种多样，也就导致了化学复杂性的层次之分。
科研工作等级层次：科研工作的等级层次取决于两方面：一方面涉及地球化学原始资料和二次开发数据资料，另一方面涉及实验手段和研究方法。首先，地球化学数据就有等级层次之分。获得的地球化学数据的精度取决于国际参考标准物质（International Reference Standard Materials，IRSM）。在IRSM基准下，化学测试数据的变差系数小于1%，被认为是定量数据（Quantitative Data，QD）。在IRSM基准下，化学测试数据的变差系数大于1%而小于10%，被认为是半定量数据（Semi-quantitative Data，SQD）。之外的数据被认为是定性数据。还有一种层次，根据对国际标准材料（ISS，International Standard Substances）的对比分析得到有关信息的数据，称为实验数据（Test Data，TD）。不具有国际标准材料（ISS）对比信息得到的有关数据，称为估计数据（Appraisal Data，AD）。就工作方法来看，还有一种四分的等级层次：①描述级（Descriptive Level），一般来说，这是最初级别的原始的资料，往往是经验性占主导地位，克拉克的经典著作《地球化学资料》中的全部资料，都属于描述级内容；②统计级（Statistical Level），指的是用统计方法收集处理过的地球化学资料；③系统模型级（System Modeling Level），指的是根据系统模型收集处理过的地球化学资料，系统研究的数学方法与统计学方法不同，永远是基于来自现实世界过程的假说，基于这种假说的研究方法，多采用流程图或流程表来将复杂的系统简单化，复杂的地球化学过程用简单的模型图或模式图等明快的图件就可以给出高显示度的描述；④ 系统模型模拟级（System Model Simulation Level），根据系统模型，采用系统分析的数学方法、地球化学热力学方法、动力学方法等，模拟过去和现在的地球化学过程，预测未来的地球化学进程。这是地球化学科研工作的最高层次。
1.5.1.2 逐次近似原理
为了了解局部地球化学（local geochemistry）和全球地球化学（global geochemistry）之间的关系，还有从研究地球本身发展的地球化学（geochemistry）和与研究部分天体化学有关的地球化学（cosmochemistry＆geochemistry）之间的关系，自然就要了解连接它们的一般原理，即逐次近似原理。
地球化学研究对象复杂。为了取得研究资料和数据，科研工作者受到空间无限大、时间无限长的基本条件限制。就空间无限大来说，超深钻只能钻到地壳的表层一定深度，我们的海洋作业能力和深空探测技术也还达不到随心所欲、随处可去的水平，我们要了解地球内部、海洋深处、宇宙空间物质的化学组成、化学作用和化学演化，不可能是一句“上天”“入地”“下海”口号就能解决的。就时间无限长来说，地球化学工作比考古工作的难度大得多，因为你所研究对象的时间竟然长到地球年龄46亿年甚至更长。尽管如此，地球化学研究还是要进行和发展的，科技工作者想了很多办法，“将今论古”、“由地表论地下”、“由浅海至大洋”、“由地球论天体”等等研究思维和实践，包含着逐次近似原理的基本思想。
此外，在研究过程中，分阶段方法（phased approach）使逐次近似原理形式化。一般来说，可以分3个阶段来逐次近似和逼近：①可行性研究阶段，以较少的投资或投入进行可行性研究论证，是一次近似过程，提交可行性报告；②发展阶段，常常要求时间、人力和资金等实际投资，是二次近似过程，提交研究报告，以学术会议报告和学术论文形式交流；③确定阶段，得到的认识和成果、研究方法技术等已经证明在其可应用的大多数情况下是可靠的，可以建立新的理论、新的认识、新的方法技术标准等，是三次近似过程，以专著、教材等形式加以传播。