Великие географические открытия 15–17 вв. положили начало формированию единого географического кругозора. Была доказана шарообразность Земли, установлено единство Мирового океана, примерное соотношение суши и моря, обнаружены зоны постоянных ветров, открыты важнейшие морские течения. В географических описаниях этого периода наибольшее внимание уделялось тем явлениям природы, которые имели практическое значение для мореплавания (ветры, приливы, течения). Общеземлеведческое направление в географии стало приобретать прикладной характер: оно в первую очередь было подчинено нуждам навигации. Научные итоги Великих географических открытий подвёл Б. Варениус в своём труде «Geographia generalis» (1650), который явился первой попыткой определить географию как естественную науку о поверхности земного шара, рассматриваемого в целом и по отдельным регионам. Варениус подчёркивал значение опыта как источника географических знаний и математики в качестве основы для формирования географических законов. Во 2-й половине 17 в. – 1-й половине 18 в. интерес к изучению физико-географических явлений неуклонно возрастал (И. Ньютон, Г. Лейбниц, Э. Галлей, Ж. Бюффон и др.).
Развитие землеведения в России связано главным образом с трудами М. В. Ломоносова («О слоях земных», 1763, и др.). Во 2-й половине 18 в. появляются монографические исследования природы отдельных территорий (среди них – «Описание земли Камчатки» С. П. Крашенинникова). Термин «Ф. г.» становится общепринятым, хотя его содержание ещё четко не определилось. Успехи естественных наук, и в первую очередь физики, способствовали, особенно со 2-й половины 18 в., постепенному переходу от натурфилософских концепций к естественнонаучному объяснению ряда природных процессов на земной поверхности, в атмосфере и океане. Это стало возможным благодаря экспериментальному изучению многих природных явлений (с использованием барометра, термометра, гигрометра и др. приборов). Большое значение для Ф. г. имели точные топографические съёмки и создание обзорных карт на математической основе. Ко 2-й половине 18 в. относятся первые попытки природного районирования земной поверхности во Франции и России.
В 1-й половине 19 в. важную роль в развитии физико-географических наук сыграла их тесная связь с физикой (Ф. г. часто рассматривалась как часть физики и в её разработке активное участие принимали физики, например Э. Х. Ленц), а в дальнейшем – с биологией (особенно под влиянием идей Ч. Дарвина). В течение 19 в. происходила интенсивная специализация Ф. г., начали формироваться климатология, биогеография, гидрология, геоморфология, почвоведение.
Наряду с углубляющейся дифференциацией Ф. г. усилился интерес к изучению взаимных связей между отдельными компонентами природы земной поверхности. А. Гумбольдт («Космос», т. 1, 1845) видел цель Ф. г. в исследовании общих законов и взаимосвязей между отдельными природными явлениями на Земле в целом. Особое внимание при этом он уделял зависимостям между растительностью и климатом. В своих исследованиях по Ф. г. он широко применял сравнительно-географический метод и настаивал на необходимости использования исторического метода. Комплексный подход к изучению природных явлений обнаруживается и в трудах рус. путешественников-натуралистов 40–60-х гг. 19 в. – Э. А. Эверсмана, А. Ф. Миддендорфа, Н. А. Северцова, И. Г. Борщова и др.
В последней четверти 19 в. трудами В. В. Докучаева были заложены основы современной Ф. г. Опираясь на учение о почве, он в 1898 высказал мысль о необходимости новой науки, о соотношении и взаимодействии между всеми компонентами живой и неживой природы и сформулировал закон зональности. Докучаев положил начало комплексным (в т. ч. стационарным) физико-географическим исследованиям. Созданная им географическая школа (А. Н. Краснов, Г. Н. Высоцкий, Г. Ф. Морозов и др.) продолжила разработку проблемы зональности и идеи природно-территориального комплекса. Изучая внутризональные физико-географические закономерности, последователи Докучаева пришли к представлению о ландшафте географическом . Л. С. Берг подчеркнул (в 1913) единство его компонентов и связь ландшафтов с определёнными природными зонами. Учение о зонах природы было положено в основу физико-географического районирования России (в т. ч. в прикладных целях – с.-х., лесоводственных, агролесомелиоративных и др.)
Вне связи с ландшафтно-географическими идеями П. И. Броунов сформулировал (в 1910) понятие о наружной оболочке Земли (объединяющей лито-, гидро-, атмо- и биосферу). Согласно Броунову, изучение строения этой оболочки, взаимодействия её частей и составляет предмет Ф. г.; эта важная мысль не привлекла тогда внимание географов, и учение о ландшафте ещё долго развивалось в отрыве от общеземлеведческих концепций. К пониманию единства общего и частного в Ф. г. ближе других в 1914 подошёл Р. И. Аболин. Он предложил систему природных комплексов Земли, начиная от внешней её оболочки (эпигенемы) до элементарной территориальной единицы (эпифации), причём ясно указал на 2 важнейшие закономерности физико-географической дифференциации – зональность и азональность. В те же годы комплексным подходом к изучению ряда компонентов природной среды выделялись исследования А. И. Воейкова, Г. И. Танфильева, Д. Н. Анучина и некоторых др. рус. географов.
В зарубежных странах в конце 19 – начале 20 вв. Ф. г. ещё не оформилась как научная дисциплина, хотя физико-географическим сведениям отводилось значительное место в страноведческих описаниях, особенно в трудах французской школы «географии человека» . Выделяются отдельные физико-географические исследования, в частности по природному районированию и ландшафтоведению (Э. Хербертсон, З. Пассарге). Сводки по общему землевладению (Э. Мартонн и др.) строились обычно по отраслевому плану.
После Великой Октябрьской революции в СССР были осуществлены широкие исследования различных природных компонентов (климат, реки, почвы, растительность и др.), усилился интерес к комплексным физико-географическим проблемам – детальному физико-географическому районированию, ландшафтной съёмке, созданию ландшафтных карт. Для развития общей теории Ф. г. в 20–30-х гг. выдающееся значение имели идеи В. И. Вернадского о биосфере, геологической и геохимической роли организмов. Основные направления теории Ф. г. в 30-е гг. разрабатывали Л. С. Берг и его последователи (исследования ландшафта, взаимодействия его отдельных компонентов, основных форм и факторов его динамики) и А. А. Григорьев (развитие понятия о физико-географической оболочке Земли и основных чертах её структуры, применение количественных методов для изучения физико-географических процессов). Труды Л. С. Берга, И. П. Герасимова, К. К. Маркова составили существ, вклад в палеогеографию.
В 50–60-е гг. исследования в области ландшафтоведения значительно активизировались, причём главное внимание уделялось ландшафтной съёмке и созданию ландшафтных карт. В связи с этим разрабатывались вопросы таксономии природных территориальных комплексов, морфологии и классификации ландшафтов, а также физико-географического районирования (Д. Л. Арманд, Н. А. Гвоздецкий, А. Г. Исаченко, С. В. Калесник, Ф. Н. Мильков, Н. И. Михайлов, В. С. Преображенский, Н. А. Солнцев, В. Б. Сочава и др.). Важным направлением в работе физико-географов явилось создание региональных сводок, посвященных природе СССР и зарубежных стран (Б. Ф. Добрынин, С. П. Суслов, Э. М. Мурзаев, М. П. Петров и др.). На стыке Ф. г. со смежными науками возникли биогеоценология (В. Н. Сукачев), геохимия ландшафта (Б. Б. Полынов). Практический опыт комплексных ландшафтных исследований и успехи отдельных физико-географических наук в сфере изучения планетарных процессов (радиационного и теплового баланса Земли, глобального влагооборота, взаимодействия атмосферы и Мирового океана, многолетних колебаний теплового режима и увлажнения) способствовали дальнейшему развитию общего землеведения (С. В. Калесник, К. К. Марков, А. М. Рябчиков, М. М. Ермолаев).
В ряде развитых стран Запада (США, Великобритания, Франция и др.), где география рассматривается главным образом как социальная наука, Ф. г. в современном её понимании не получила широкого развития. Содержание Ф. г. обычно ограничивается изучением лишь абиотических элементов природы земной поверхности. Некоторые географы ФРГ, Австрии, Швейцарии придерживаются мнения, что предметом географии является земная оболочка (Erdhulle), или геосфера, с составляющими её ландшафтами, однако в данном случае подразумеваются не собственно природные системы, а интеграции, объединяющие природу и человека. Тем не менее в практических исследованиях ряда географов ФРГ (К. Тролль, И. Шмитхюзен) ландшафты обычно рассматриваются как природные комплексы; это направление получило название экологии ландшафтов. Под влиянием потребностей практики (с.-х. оценка земель, лесоводство, региональное планирование), стимулируемых остротой проблемы защиты окружающей среды, и в др. капиталистических странах – США, Канаде, Австралии, Великобритании, Франции усиливается интерес к изучению геосистем. Элементы учения о геосистемах встречаются и в некоторых сводках по общему землеведению (например, П. Биро). С 60-х гг. исследования по физико-географическому районированию и экологии ландшафтов интенсивно развиваются в ГДР (Э. Неф, Г. Хазе, Х. Рихтер, Г. Барч), Польше (Е. Кондрацкий, Т. Бартковский), Чехословакии (Я. Демек, Э. Мазур, М. Ружичка, Я. Дрдош), Венгрии (М. Печи), Румынии (Х. Грумэзеску), Болгарии (П. Петров).
