Magnetyzm – rozwijanie metod badań magnetotellurycznych, modelowanie numeryczne procesów indukcji elektromagnetycznej we wnętrzu Ziemi, regionalne badania struktury skorupy Ziemi, badania paleomagnetyczne i właściwości magnetyczne skał intruzyjnych i osadowych,
Badania polarne i morskie – analiza danych geofizycznych i środowiskowych uzyskiwanych w Polskiej Stacji Polarnej na Spitsbergenie, badania zmian abiotycznych cech środowiska przyrodniczego w strefach polarnych,
Hydrologia i hydrodynamika – transport i mieszanie zanieczyszczeń w wodach powierzchniowych, modelowanie transformacji fali powodziowej za pomocą modeli hydraulicznych oraz hydrologicznych, modelowanie ryzyka powodzi poprzez wdrożenie najnowszych osiągnięć statystycznej teorii zjawisk ekstremalnych, zmiany klimatu,
Fizyka atmosfery – analiza zmienności warstwy ozonowej i promieniowania słonecznego w różnych skalach czasowych, przezroczystość atmosfery, elektryczność atmosfery, struktura chmur burzowych i wyładowań.
Obserwatoria thumb|Polska Stacja Polarna Hornsund;