沈括(公元1031—1095年)，字存中，北宋錢塘(今浙江杭州)人，我國古代一位百科全書式的著名科學家，在各個方面都有新的貢獻。他出身於下層官吏家庭，成年後，做過多年地方官，後中進士(公元1063年)，進入昭文館擔任書籍編校工作，同時還擔任過太史令等職。史稱他“博學善文，於天文、方志、律書、音樂、醫藥、卜算，無所不通，皆有所論著”(《宋史·沈括傳》)。他還匯集各種舊聞和自己的見解寫成《夢溪筆談》一書，分故事、辯證、樂理、像數、人事、官政、權智、藝文、書畫、技術、器用、神奇等17門，涉及到天文、曆法、數理化、地理、醫藥、技術、文學藝術等20多種學科609項記述。其中涉及到有關地理學各個方面的內容就有100多條，反映了他的主要地理思想和貢獻。
沈括的地理思想，主要表現在他對許多自然地理現象的科學觀察和正確解釋。包括流水侵蝕、海陸變遷與華北平原成因、古環境變遷、植物地理分佈的製約因素等方面。
關於流水侵蝕思想沈括曾去浙江溫州一帶觀察過雁蕩山的特殊地貌景觀。他發現雁蕩山的大地地貌特徵很特殊：雁蕩山的各山峰皆挺拔峻險，高聳千尺，矗立於山谷之中；從山頂上看，各山峰頂幾乎都處在同一水平面上。這在山外卻一點也看不到，只有進到山谷中，才能看見一個個山峰挺拔林立。這是怎麼形成的呢？他分析後認為是流水侵蝕而成的。他說：這種地貌現象“當是為谷中大水沖激，沙土盡去，唯巨石巋然挺立耳”(《夢溪筆談》卷二四)。他還在大、小龍湫〔qiu秋〕等處看到流水穿鑿的現象，由此又聯繫到黃土高原地貌，認為黃土高原的溝壑等地貌現像也是流水切割造成的。
據科學考察，雁蕩山各峰的高度過去確實處在一個水平面上，它們的岩石都是以流紋岩為主，是白堊〔e惡〕紀火山噴發的堆積物。在白堊紀末第三紀初，地殼發生不均一的上昇運動，加上強烈的外力作用，終於使相當平坦的剝蝕平原成為古夷平面的結果。此後經風化和流水侵蝕作用，鬆軟物質被搬運而去，因流紋岩岩性較硬，又富垂直節理(岩石的裂縫)，所以被保存下來，形成峰叢林立的獨特地貌景觀。沈括在這裡最早使用了“流水侵蝕”的概念，並正確解釋了雁蕩山峰的成因。他的這一思想要比稱為“近代地質學之父”的郝登1788年提出的侵蝕作用理論早700年。
海陸變遷與華北平原成因華北大平原為一個沖積平原，這已是眾所周知的常識，而在我國第一位提出這種理論的人，就是距今1000多年的沈括。
北宋熙寧七至八年(公元1074—1075年)，沈括察訪河北西路時，由開封出發，依太行山而北行。他看到山崖中常常有鑲嵌的螺蚌殼鵝卵石，而且“橫亙如帶”。於是他便聯想到海陸變遷以及華北平原的成因問題。他認為太行山、華北平原為過去的滄海，其變成陸地的原因就是河流沖積作用，即所謂“濁泥所湮耳”(《夢溪筆談》卷二四)。他並從黃河等北方河流的水文特徵上進一步論證了華北平原的成因，指出：“凡大河(黃河)、漳水(漳河)、滹沱(河)、涿水(拒馬河)、桑乾(桑乾河)之類悉是濁流(高含沙量)。今關、陝以西，水行地中，不減百餘尺，其泥發東流，皆為大陸(華北平原)之土。”所以，他認為他提出的沖積成因理論“此理必然”(《夢溪筆談》卷二四)。事實上也確實如此。
古環境變遷思想沈括在延州永寧關(今陝西延川縣東南)曾看到大河崩岸，發現在地下幾十尺的地方有幾百莖類似竹筍的植物，根幹相連，都已成為化石。陝北氣候乾燥並不適宜竹類生長，這些類似竹類的植物化石是怎麼回事呢？沈括認為：很古以前，這裡氣候比較潮濕，有一個適於竹類生長的濕潤環境，到當時的干燥環境有一個變遷過程。如他所說，陝北“曠古以前，地卑氣濕而宜竹”(《夢溪筆談》卷二一)，反映了他當時對環境變遷這一科學事實的正確認識。
控制植物分佈要素的認識對影響植被地理分佈的主要因素認識，我國很早就有觀察和認識，如《周禮·考工記》中就有“橘逾淮而北為枳〔zhi紙〕……此地氣然也”的論述。沈括對此也有比較正確的認識。如他在論述全國各地的物候現象時，就正確地指出了地理位置、氣候條件對植物水平分佈的影響。他在《夢溪筆談》卷二六中指出：“嶺嶠(嶺南地區)微草，凌冬不凋；並汾(山西)喬木，望秋先隕；諸越(浙江、福建一帶)則桃李冬實；朔漠(長城以北)則桃李夏榮。此地氣之不同也。”而關於影響植物垂直分佈差異的根本原因，他明確指出，這是因為“地勢高下之不同”(《夢溪筆談》卷二六)。
除以上所述外，沈括還進行過許多地理實踐活動。在地圖方面，他繪製過當時的全國地圖集——《天下州縣圖》(又稱《守令圖》)；製做過木模型圖等，並就製圖六體進行了修正，提出了分率、準望、牙融、傍驗、高下、方邪、迂直七法。還創立了分層築堰水測法，實測了自京城汴梁(今開封市)上善門至泗州(今江蘇盱眙〔xuyi需夷〕)入淮口長840裡130步的汴河河道高差等。因此，沈括在我國地理學史上，是一位十分重要的學者。他的許多地理見解和實踐，不僅在我國，就是在世界科學史上也都是少見的，具有特殊意義。