במחלקה למדעי כדור הארץ והסביבה אנו משלבים תצפיות שדה, תצפיות מיקרוסקופיות, מחקרים ניסיוניים, מדידות איזוטופיות ומדידות גיאופיזיות עם מודלים נומריים ומודלים מבוססי-נתונים. גישה מקיפה זו מאפשרת לנו לחקור תהליכים על פני קשת רחבה של קני מידה: החל מהמבנה המיקרוסקופי של מינרלים, עבור באותות המגנטיים הטבועים בסלעים וכלה בדינמיקה של אזורי-העתקה האחראים לרעידות אדמה ובהיווצרותם והתפתחותם של שכבות הסלעים השונות, גבולות הלוחות והטופוגרפיה. כך, המחקר במחלקה מקנה הבנה יסודית של כדור הארץ המוצק, של התהליכים המעצבים מערכות טקטוניות פעילות וקדומות ושל הדינמיקה הפלנטרית באופן נרחב יותר.