Der Studiengang verfolgt einen mathematisch-naturwissenschaftlichen Ansatz. Im Vordergrund der Lehre stehen daher die quantitativen Methoden der Chemie, Physik, Biologie und Mathematik, mit denen hydrologische, atmosphärische und umweltchemische Prozesse analysiert werden. Dabei spielen auch ingenieurwissenschaftliche Methoden insbesondere aus der Strömungsmechanik und der Elektrotechnik eine wichtige Rolle.
Neben der reinen Analyse werden Verfahren der Messtechnik, Datenauswertung und der numerischen Datenverarbeitung und ‑simulation vermittelt. Dabei wird besonderer Wert darauf gelegt, die Studierenden im Rahmen von Seminaren, Feldpraktika und Übungen möglichst früh in aktuelle umweltnaturwissenschaftliche Fragestellungen einzuarbeiten und an laufenden Forschungsprojekten zu beteiligen. Hierzu zählen beispielsweise:
- Geochemische Prozesse und Transportprozesse an den Grenzschichten Atmosphäre-Boden und Wasser–Sediment
- Spurenstoffe in der Umwelt und ihre Nachweismöglichkeiten
- Prozesse in der unteren Troposphäre zu verschiedenen Tageszeiten und synoptischen Randbedingungen
- Entwicklung und Anwendungen von Messmethoden einschließlich Fernerkundung und Flugmesstechnik
- Energiegewinnung aus regenerativen Quellen, insbesondere Wind- und Wasserkraft
- Darstellung von Umweltsystemen in numerischen Modellen
Diese Themen werden interdisziplinär - auch auf internationaler Ebene - behandelt. Ein Auslandssemester (im fünften Fachsemester) ist daher möglich und ein mindestens sechswöchiges Industriepraktikum wird verlangt.
Zusätzlich zu den fest vorgegebenen Pflichtmodulen sind alle Bachelormodule aus geowissenschaftlich oder naturwissenschaftlich ausgerichteten Studiengängen der Universität Tübingen als Wahlpflichtmodule wählbar. Module aus anderen Fachrichtungen können auf Antrag angerechnet werden.