Las investigaciones que se llevan a cabo en este Departamento tienen como objetivo fundamental entender los procesos dinámicos y mecanismos geoquímicos, mineralógicos, físicos, hidrológicos y biológicos que ocurren en los ambientes de la zona crítica terrestre; procesos que se pueden resumir como la interacción de los sistemas suelo-agua con la atmósfera y la biosfera.
Se estudian ambientes tanto naturales como aquellos alterados por actividades humanas en escalas espaciales que van desde las atómicas, moleculares y microscópicas hasta las macroscópicas, de campo, locales, regionales y globales.
Además, estas investigaciones tienen forzosamente un carácter multidisciplinario que permite proponer el manejo adecuado y conservación de los sistemas suelo-agua y de los recursos naturales.
Finalmente, se llevan a cabo importantes actividades de difusión y divulgación de las ciencias ambientales y del suelo para público general y especializado.