Područja znanstvenog interesa djelatnika Zavoda usko su vezana uz mineralne sirovine, mineralogiju, petrologiju magmatskih, metamorfnih i sedimentnih stijena, sedimentologiju, geokemiju i biogeokemiju, tehničku petrografiju, geoarheologiju, arheometriju i zaštitu okoliša. Znanstvenoistraživačka djelatnost tijekom ak. god. 2016./2017. odvijala se u okviru: (1) znanstvenog projekta Hrvatske zaklade za znanost pod nazivom „Nanominerals in sediments and soils: formation, properties and their role in biogeochemical processes”; (2) dviju financijskih potpora istraživanjima Sveučilišta u Zagrebu: „Mineraloške i površinsko fizikalno-kemijske značajke crveničnih (paleo)tala Istre i Suska“ i „Geološka evolucija vulkanskih, vulkanoklastičnih i sedimentnih facijesa Dinarida u razdoblju ranog/srednjeg mezozoika“; te bilateralnog hrvatsko-austrijskog projekta „Mineralogija glina pri procjeni opasnosti od klizanja”. Dodatno, djelatnici Zavoda surađuju na znanstvenim HRZZ projektima čiji su nositlji druge institucije: „Prirodno stanište klinički značajnih Acinetobacter baumannii“ (Prirodoslovno matematički fakultet) i „Proizvodnja željeza uz rijeku Dravu u antici i srednjem vijeku: stvaranje i transfer znanja, tehnologija i roba“ (Institut za arheologiju). U okviru ovih projekata istraživani su formiranje, svojstva i uloga nanominerala u biogeokemijskim procesima u sedimentima i tlim, izučavane su kvartarne eolske naslage sjevernog jadranskog područja u cilju modeliranja globalnih klimatskih promjena, istraživani su razlozi masovnog izumiranja na granici perm – trijas, istraživane su mineraloške karakteristike lapora i fliševa u kojima se pojavljuju klizišta, istraživana su tla koja su pogodan supstrat za bakterije te provenijencija željezne rude korištene u antici i srednjem vijeku. Navedena djelatnost rezultirala je sudjelovanjem djelatnika Zavoda na mnogobrojnim domaćim i međunarodnim znanstvenim skupovima te objavljivanjem radova u znanstvenim časopisima, od kojih je u ak. god. 2016./2017. njih 7 objavljeno u znanstvenim časopisima koji se nalaze u bazi Web of Science. Djelatnici Zavoda članovi su uredništava međunarodnih i domaćih znanstvenih časopisa te aktivni u različitim strukovnim društvima. Djelatnici Zavoda intenzivno surađuju i sa znanstvenicima izvan matične ustanove (Prirodoslovno-matematički fakultet, Institut „Ruđer Bošković”, Institut „Jožef Stefan” iz Ljubljane, Hrvatskim geološkim institutom, Institutom za arheologiju, Sveučilištem za prirodne resurse i znanosti o životu iz Beča i s drugim znanstvenim ustanovama).

Osim redovnih obaveza u nastavi, Zavod sudjeluje i u edukacijskom projektu Europskog instituta za tehnologiju i inovacije „Dubrovnik International ESEE Mining school“.

Sastavni dio Zavoda je LaGema − Laboratorij za analizu geoloških materijala, u kojem se analiziraju uzorci tala, sedimenata, stijena, ruda, vode i drugih materijala. Laboratorij nudi: mineraloško-petrografske analize izbrusaka stijena, kemijske, mineraloške i granulometrijske analize različitih vrsta uzoraka geoloških materijala, kemijske analize vode, detaljne analize minerala glina i mikromorfološke analize tla. U akademskoj godini 2016./2017. djelatnici Zavoda imali su privrednu suradnju sa sljedećim tvrtkama i ustanovama: Javna ustanova Nacionalni park Plitvička jezera; TPA d.o.o. – Zagreb; Hrvatski geološki institut; Agronomski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Cemtra d.o.o., CSS d.o.o. i Oikon Zelena infrastruktura d.o.o.