1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc thạch quyển và manti Trái Đất theo các tài liệu Vật lý địa cầu. Nghiên cứu kiến tạo, quá trình tiến hóa địa động lực vỏ Trái đất, biểu hiện hoạt động kiến tạo – địa động lực hiện đại như: Động đất, sóng thần, núi lửa, trường địa nhiệt, trạng thái cân bằng vỏ Trái đất, môi trường và các hiện tượng: nứt – sụt đất, trượt - lở đất, lũ quét nhằm phục vụ cho phục vụ quy hoạch và phát triển bền vững.
  2. Nghiên cứu tính địa chấn lãnh thổ Việt Nam, đánh giá độ nguy hiểm và độ rủi do động đất và sóng thần, vi phân vùng động đất các thành phố và các công trình xây dựng lớn.
  3. Nghiên cứu truyền sóng HF trong thông tin liên lạc. Số liệu điện ly xích đạo từ Việt Nam đã được nghiên cứu bao gồm các thông số quan trọng ứng dụng cho truyền sóng vô tuyến HF. Các thông số được tổng hợp theo giờ, ngày, tháng và năm, cho phép lựa chọn (hoặc tính toán) tần số phát sóng thích hợp cho từng thời điểm và khoảng cách truyền sóng. Đây là hướng nghiên cứu triển khai ứng dụng trong thời gian tới.
  4. Nghiên cứu biến thiên thế kỷ chu kỳ ngắn trường địa từ và mối quan hệ giữa biến thiên thế kỷ chu kỳ ngắn trường địa từ và các hiện tượng vật lý địa cầu khác (động đất, trọng lực, mực nước biển, sự quay trái đất,...).
  5. Nghiên cứu áp dụng các phương pháp Địa vật lý hiện đại như: Thăm dò địa chấn, từ, trọng lực, từ tellua, thăm dò điện, phóng xạ và ra đa xuyên đất trong khảo sát và thăm dò khoáng sản (khoáng sản rắn, dầu khí,...), địa chất công trình, nghiên cứu ô nhiễm môi trường, đánh giá và khoanh vùng nhiễm mặn, khảo sát cấu trúc địa chất (phục vụ cho điều tra cơ bản, xây dựng và giao thông), đánh giá tai biến địa chất (đứt gãy, sạt lở), khảo sát địa chất thủy văn, đo vẽ bản đồ công trình ngầm đô thị và đánh giá chất lượng công trình.
  6. Phương pháp trọng lực vệ tinh, nghiên cứu mặt Geoid quốc gia Việt Nam.
  7. Nghiên cứu các thuật toán xử lý số liệu trong địa chấn thăm dò, ra đa xuyên đất, thăm dò điện, từ, trọng lực. Phát triển các kỹ thuật xử lý mới nhằm cải thiện chất lượng hình ảnh của mặt cắt địa vật lý, tăng tỉ số tín hiệu trên nhiễu và biểu diễn đúng hơn cấu trúc môi trường bên dưới mặt đất.
  8. Nghiên cứu sử dụng kết hợp phương pháp ra đa xuyên đất và thăm dò điện xác định độ ẩm môi trường phục vụ nông nghiệp, thổ nhưỡng, địa lý, sinh thái học, khí tượng học và xác định đới thấm trong các chương trình quản lý nguồn nước.
  9. Nghiên cứu các phương pháp NDT (Non-destructive Testing) hiện đại.