地球表层系统是由岩土圈、大气圈、水圈、生物圈和人类圈所构成的地表自然社会综合体。太阳辐射能是地球表层的主要能源。地球表层系统的整体性表现在：
(1)自然综合体
地理环境是由地质、地貌、气候、水文、土坡、植被和人类社会组成的一个整体，这些要素是在相互联系和相互制约中形成一个特殊的自然综合体。
(2)自然地理系统
自然地理环境作为一个整体，除了包含所有自然地理要素外，还具有各要素相互作用所产生的一些新属性。系统可以分为不同层次，任何系统既从属于更高级的系统，同时本身又包含若干低级的系统。系统各部分之间特殊的网络关系.形成系统的结构。
(3)地理耗散结构
自然地理环境是一个远离平衡态的开放系统，要素之间存在非线性关系，它通过与外界不断交换物质与能量，有可能在一定条件下形成新的稳定的有序结构，即地理耗散结构。它具有一定的抵抗外界干扰的能力。
(4)自然地理环境发展演化的方向性
自然地理环境作为一个整体，其发展演化具有方向性特征的一个十分复杂的过程。自然地理环境最重要的发展规律主要有以下几点：
①自然地理环境所有组成成分的发展都是互相联系的。
②具有前进式发展的特点，如新组分的陆续出现。
③发展是突跃式的而非直线过程。
④纬度地带性作为普遍规律在整个发展过程中发挥了作用。
⑤发展是事物矛盾斗争的结果。