计算地球物理学是用数值计算的方法来解决地球物理学中难以用解析方法求解的问题。地球物理学的理论基础是在地球介质与结构中求解机械与电动力学中所涉及的数学物理偏微分方程，由于地球介质与结构的复杂性以及地球物理现象的时空多尺度特征，绝大多数地球物理实际问题的求解都必须借助于数值方法。计算地球物理学学科拥有自己的高效能计算机集群，此外北京大学也提供大型计算机设备的支持。研究方向包括计算地震学和计算地球电磁学，以下为相关研究人员：
赵里
研究领域为计算地震学。发展了在复杂三维结构中反演震源破裂过程的实用算法，可用于震源破裂过程近实时反演与强地面运动计算，为震后应急响应与地震灾害风险评估提供科学依据。
王彦宾
研究领域为计算地震学。发展了基于伪谱法和有限差分法模拟不同尺度（全球、区域、局部）复杂地球模型中地震波传播的数值方法，可用于地球和其它星球震动波场模拟、沉积盆地地面运动场地作用研究。
利用伪谱和有限差分混合方法模拟的全月球模型中100千米深月震激发的P-SV波场。
盖增喜
研究领域为地震波传播数值模拟，将广义反透射矩阵与边界元方法相结合，发展了用于计算横向非均匀多层介质中地震波场的传播的边界元方法，可用于地震强地面运动模拟和地球内部速度间断面成像。
利用全局反透射矩阵边界元方法计算的多层逆断层模型中的地震波。(a)速度模型和震源位置；(b)计算所得两个震源在地表产生的理论地震图。
Thomas Berndt
计算岩石磁性学。岩石中含有多种磁性矿物，这些矿物记录了相关的地磁场特性，地球动力以及自然环境演化的过程。微磁有限元模拟提供了对这些矿物进行无损害、非侵入性检测与解释的方法。近期的一个应用是将生物合成磁性粒子链（磁小体）作为指标来研究古环境。
微磁有限元模拟的生物合成磁性粒子链（磁小体）可用来预测磁域状态和滞后参数（Berndt等, 2020, Earth and Planetary Science Letters）。