环境地学成为一门独立的科学是近20年的事情。但是它的孕育过程却是源远流长。在18世纪，地理学中出现一个研究人类与地理环境关系的人地关系学派，提出了地理环境决定论。法国启蒙运动的代表人物孟德斯鸠就是这种理论的倡导者之一。

近代地理学创始人之一、德国地理学家拉策尔是这种学说的集大成者，他的《人类地理学》一书被认为是这方面的权威著作。不过拉策尔在强调地理环境对人的决定性意义的同时，也考虑到人的无限创造力和人类意志的作用。他的美籍学生森普尔在1919年出版的《地理环境之影响》一书中转述了他的学说，使地理环境决定论广为流传，影响很大。

19世纪后期，法国人文地理学家布拉什提出可能论以取代决定论。他的学生布吕纳继承师说，著有《人地学原理》一书。书中阐述了人地相关的原理，明确指出地理环境对人类活动的影响不是决定性的，而是可能性的。地理环境提供了各种可能性，人类则根据自己的意志来选择利用这种可能性。

到20世纪20年代，美国地理学家巴罗斯明确提出地理学就是人类生态学，促进了人地关系的研究。地理学中人地关系学派的发展表明，环境地学已孕育于地学之中。

第二次世界大战以后，随着大工业和大农业以及现代交通运输事业的迅速发展，出现了“资源危机”，公害成为威胁人类生存的严重社会问题。解决环境问题的迫切需要，推动了人地关系研究的进一步发展。环境地学遂于60年代诞生，并于70年代获得了迅速的发展。