研究水星表面特徵、磁場狀態、地質構造、內部結構及其演化歷史等問題的學科。
水星是離太陽最近的一顆行星。赤道直徑約4880公裡，密度為5.42克／釐米3，品質為3.30×1026克。
1974年3月29日、9月21日和1975年3月16日，行星際探測器3次在水星附近飛飛過，拍攝瞭2000多張照片，其中有些照片對水星表面的分辨率小於1公裡，為水星地質的研究提供瞭大量寶貴的資料。
水星幾乎沒有大氣層，表面氣壓小於2×10-9毫巴。水星表面有一層很稀薄的氦氣。可能是磁場俘獲太陽風粒子以及水星內部巖石中的鈾、釷α衰變產生的氦。水星大氣中還發現有少量的Ar、Kr、Xe、H、O和C等元素。
水星表面特征 水星表面的平均溫度達350～400K，赤道正午的溫度可達700K，水星背陽面的溫度約100K。水星表面沒有找到任何大氣和水體的搬運、浸蝕和沉積等地質作用的證據，表明水星自形成以來就沒有形成過濃密的大氣層和水圈。
水星表面佈滿瞭大小不等的環形山和盆地，環形山的直徑一般小於20～50公裡，個別可達100～200公裡。水星表面有一個直徑約1400公裡的盆地，叫卡路裡盆地，它與月球上的雨海盆地相似，盆地內填滿瞭後期噴發的火山熔巖。按環形坑計數法的相對年齡測定，水星表面的古老環形山和盆地，年齡為30～40億年。古地貌特征表明，水星形成後沒有產生過巨大的地殼構造運動。也沒有觀察到類似地球的海底擴張、大陸漂移和板塊運動的特征。水星上分佈著許多延伸幾百公裡的懸崖，這些巨大的裂隙系統是由於水星內部冷卻收縮導致水星殼收縮的結果。
水星磁場 水星表面磁場強度為350～700納特。磁場方向近似地與自轉軸一致，屬偶極場。水星磁場中的磁力線受太陽風的壓力而變形，形成水星磁層（見行星磁層）。
水星內部結構 根據探測的結果分析，水星的內部結構類似地球。水星的外殼厚約500公裡，主要由矽酸鹽組成；固體矽酸鹽的水星幔厚約200公裡；水星有一個由鐵-鎳金屬組成的核，半徑約1700公裡。在核幔交界處，推測溫度約1400～2000K，壓力為10萬巴。
水星的化學成分 根據太陽星雲的平衡凝聚模式，和水星的密度計算，水星平均化學成分和模式成分如表1和表2。殼和幔的化學成分約占水星含量的32％，核的化學成分約占水星含量的68％。
表1 水星的平均化學成分
表2 水星的模式成分
演化 水星的地質演化大致可分為5個階段：
①形成和早期行星分異，形成殼、幔和核；
②星子猛烈轟擊和水星殼收縮形成復雜的舌狀懸崖；
③轟擊後期（約40億年前）形成卡路裡盆地及周圍的多山地形；
④全球性的玄武巖噴發，形成廣闊的平原，以及平原物質充填卡路裡盆地和其他低窪地區；
⑤在平原上發生輕的星子（隕石）撞擊作用，形成晚期的或疊加的環形山地形。