Институт выполняет исследования по следующим направлениям:

• разработка научных основ природопользования и охраны окружающей среды;
• оценка, прогнозирование и оптимизация антропогенных воздействий на природные комплексы;
• научное обоснование создания ресурсосберегающих технологий добычи, переработки и использования твердых горючих ископаемых;
• изучение условий формирования и оценка состояния пресных питьевых и минеральных вод;
• изучение геодинамики земной коры и современных геологических процессов на территории Беларуси;
• геоэкологическое обоснование проектирования и размещения особо ответственных сооружений и экологоопасных объектов (АЭС, ГЭС, подземных хранилищ газа, мест захоронения высокотоксичных отходов и др.);
• диагностика состояния природной среды на основе использования современных аэрокосмических, наземных, телекоммуникационных и информационно-измерительных средств;
• изучение глобального и регионального климата и его изменений под влиянием естественных и антропогенных факторов; прогнозирование изменений климата и их последствий.