Geoloogia osakonna uurimistöö suunad hõlmavad suure osa erinevatest Maa dünaamilise süsteemi valdkondadest. Meie uurimistöö otsib sidemeid ja seoseid Maa sisemuse geoloogiliste protsesside, süvaehituse, pinnakatte, hüdrosfääri, krüosfääri ja biosfääri vahel täna ja geoloogilises minevikus. Oma uuringutega püüame mõista, kuidas paljude füüsikaliste, keemiliste ja bioloogiliste protsesside koos- ja vastasmõjus on Maa arenenud ning milline on Maa arenguteede ja ressursside otsene ning kaudne mõju ühiskonna arengule ja kestvusele.
Osakonna peamised uurimistöö suunad on suunatud nii rakendus- kui ka alusteaduse erinevatesse valdkondadesse, millest olulisemad on:
Geoloogia osakond on Tartu Ülikooli Maapõueressursside arenduskeskuse (MAREK) partner. MAREK koondab Tartu Ülikooli kompetentsi maapõueressursside kasutamisega seotud küsimuste lahendamiseks ning selle eesmärgiks on arendada teadmisi maapõue ressursside säästlikuks kasutamiseks ja selle strateegiliseks planeerimiseks ning osaleda rakenduslike küsimuste lahendamisel.
Geoloogia osakonna teadlaste kasutuses on väga mitmekülgne analüütiline ja väliuuringute seadmestik, mis võimaldab väga erineva skaalaga uuringute läbiviimist geoloogia ja keskkonnavaldkonnas alates geoloogilistest ja keskkonnauuringute välitöödest kuni materjalide-ainete mikrotasandi mineraalse ja keemilise koostiseni välja.
Lisaks on osakonna koosseisus: