Вивчення глибинної будови, тектоніки, структури, геодинаміки континентальної та океанічної літосфери методами геофізики (сейсмічні,гравіметричні, магнітометричні та електрометричні дослідження) з метою прогнозу пошуків родовищ корисних копалин.
Розробка теорії, методики, апаратури, автоматизованих систем забезпечення геофізичних досліджень та обробки й інтерпретації їх результатів.
Проведення геофізичних досліджень навколишнього середовища з метою вивчення та прогнозування сейсмічної небезпеки та інших загрозливих природних явищ.
Вивчення основ нелінійної нерівноважної геофізики та їх використання для розробки новітніх технологій та техніки інтенсифікації видобутку енергоносіїв.
геохімія процесів породо- і рудоутворення, пошукова геохімія та геохімія довкілля
регіональна та генетична мінералогія, фізика мінералів, наномінералогія
петрологія ендогенних процесів
геологія, металогенія та прогнозування родовищ корисних копалин України
теорія нафтогазоутворення та формування покладів і родовищ нафти, газу, метану в вугільних пластах і сланцевого газу
геологічна і геохімічна палеоокеанографія давніх континентальних окраїн
геоекологія та розробка наукових засад енергоефективних геотехнологій
геохімія, термобарометрія флюїдів мінералоутворюючого середовища
розробка та обгрунтування методології вибору стратегії сталого розвитку техногенно навантажених регіонів України
розробка наукових основ регіональної системи екологічного моніторигу
оцінка та прогноз екологічних наслідків застосування технологій та схем розміщення гірничопромислового виробництва
Виконання гідрофізичних досліджень
Формування та ведення автоматизованого банку океанографічних даних, удосконалення і розроблення технологій збирання, оброблення, забезпечення довгострокової архівації, системного аналізу та обміну океанографічною інформацією
Організація та забезпечення виконання комплексних (гідрофізичних, гідрохімічних, гідробіологічних, а також морських геолого-географічних та екологічних) експедиційних наукових досліджень на морських та річкових науково-дослідних суднах
Організація утримання (ремонту і модернізації), використання, утилізації, будівництва (придбання) самохідних і несамохідних плавучих споруд (в тому числі науково-дослідних і маломірних суден) та інших морських технічних засобів, проведення проектно
Теорія та прикладні методи створення інформаційно-аналітичних систем підтримки прийняття рішень, зокрема ситуаційних центрів
Розроблення методів математичного моделювання гідрометеорологічних явищ, забруднення навколишнього природного середовища, динаміки екосистем та створення на їхній основі комп’ютерних систем прогнозування й підтримки прийняття рішень з екологічної безпеки та раціонального природокористування
Дослідження, створення і впровадження інформаційних, комунікаційних технологій, нейротехнологій, технологій інформаційної та кібербезпеки для різноманітних систем обробки інформації, включаючи системи автоматизації управління обладнанням та технологічними процесами, складні гарантоздатні комп’ютерні