Η Ρύπανση/Ποιότητα της Ατμόσφαιρας και η εκτίμηση των επιπτώσεων των ανθρώπινων δραστηριοτήτων στο περιβάλλον, με δραστηριότητες όπως: η παρακολούθηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης για μετριασμό και έλεγχο των εκπομπών, η μοντελοποίηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε μικρή (local) και μεσαία (regional) κλίμακα, η μοντελοποίηση της αστικής ατμοσφαιρικής ρύπανσης, η χρήση τηλεπισκόπησης για χαρτογράφηση και έλεγχο εκπομπών, η εκτίμηση επίπτωσεων στην υγεία από την έκθεση στην ατμοσφαιρική ρύπανση, τα θέματα περιβαλλοντικής πολιτικής, η εφαρμογή και η επιβολή της περιβαλλοντικής νομοθεσίας.

Στον τομέα της Εξοικονόμησης Ενέργειας δίνεται έμφαση στην Έρευνα και Εφαρμογή σε: Εξοικονόμηση ενέργειας, θερμικές και ηλιακές εφαρμογές σε κτίρια, φωτοβολταϊκά, ανακαινίσεις κτιρίων, ανάλυση και αριθμητικά μοντέλα θερμικών ενεργειακών συστημάτων, ενεργειακές επιθεωρήσεις σε κτίρια, ποιότητα περιβάλλοντος εσωτερικών χώρων, συστήματα θέρμανσης, αερισμού και ψύξης (HVAC), περιβαλλοντικά θέματα σχετικά με τον τομέα κατασκευών. Συμμετοχή σε Κοινοτικά και εθνικά προγράμματα, συνεργασίες με άλλους οργανισμούς και τον ιδιωτικό τομέα.

Η Έρευνα της Ατμόσφαιρας καλύπτει την εφαρμοσμένη έρευνα όσον αφορά στις φυσικές/οπτικές ιδιότητες της ατμόσφαιρας, ατμοσφαιρικών αερολυμάτων και στη θόλωση της ατμόσφαιρας (θέματα που σχετίζονται και με δορυφορικές και διαστημικές εφαρμογές). Μετρήσεις και προσομοιώσεις αιολικής ενέργειας. Εφαρμογές ατμοσφαιρικού οριακού στρώματος. Μετρήσεις και Προσομείωση ηλιακής ακτινοβολίας. Εφαρμογές ηλιακής ενέργειας σε οριζόντιες και κεκλιμένες επιφάνειες συμπεριλαμβανομένων Φ/Β και Ηλιακού 'Ατλαντα. Ανάπτυξη Μετεωρολογικού Μοντέλου Ακτινοβολίας (MRM).

Το ερευνητικό ενδιαφέρον εστιάζεται στη μελέτη της Χημείας της Ατμόσφαιρας και της Κλιματικής Αλλαγής, χρησιμοποιώντας παγκόσμια (global) και περιοχικά (regional) μοντέλα. Τα μοντέλα ατμοσφαιρικής χημείας διαθέτουν αναλυτική περιγραφή των φυσικών και χημικών αντιδράσεων και τα αποτελέσματά τους χρησιμοποιούνται για την κατανόηση των μηχανισμών που εμπλέκονται στη μεταφορά και το χημικό μετασχηματισμό των ρύπων. Ο κύριος στόχος είναι η μελέτη της προέλευσης και της μεταφοράς της ρύπανσης στην περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου, χρησιμοποιώντας δεδομένα από μετρήσεις που πραγματοποιούνται στο έδαφος ή σε αεροσκάφη. Στον τομέα της κλιματικής αλλαγής, γίνεται χρήση και επεξεργασία δεδομένων από παγκόσμια κλιματικά μοντέλα με σκοπό να εκτιμηθεί καλύτερα το κλίμα της Γης στο μέλλον. Η κύρια εστίαση είναι στη μελέτη ακραίων φαινομένων εξ αιτίας των ανθρωπογενών επιπτώσεων τόσο τοπικά, στην Ελλάδα, όσο και στην Ευρώπη. Επιπλέον, εξετάζονται και οι επιπτώσεις των κλιματικών αλλαγών σε διάφορους τομείς. Αυτοί οι τομείς περιλαμβάνουν την επικινδυνότητα πυρκαγιάς σε δάση, την κατανάλωση ενέργειας, την υγεία του πληθυσμού και τον τουρισμό.

Οι ερευνητικές δραστηριότητες για τον Ενεργειακό Σχεδιασμό και τη Βιώσιμη Ανάπτυξη εστιάζονται στην έρευνα και σε υπηρεσίες συμβούλου σχετικά με τον ενεργειακό σχεδιασμό, την αειφόρο ενέργεια, τη βιώσιμη ανάπτυξη που καλύπτει τεχνικές, οικονομικές, περιβαλλοντικές και κοινωνικές πτυχές και ζητήματα. Μεταξύ αυτών, πρωταρχικό θέμα είναι οι ανησυχίες που προκύπτουν από την επικείμενη αλλαγή του κλίματος και οι προσπάθειες για επαρκή προσαρμογή και εφαρμογή μέτρων άμβλυνσης του προβλήματος.

Οι στόχοι του τομέα Χημείας Ατμόσφαιρας - Εκτίμησης Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων και Επιπτώσεων στην Υγεία είναι σχετικοί με θέματα όπως η εκτίμηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων, η περιβαλλοντική διαχείριση και η προστασία του περιβάλλοντος, της ανθρώπινης υγείας και ασφάλειας. Οι κύριες κατευθύνσεις έρευνας του τομέα αυτού, στην προσπάθεια να διατηρήσουμε το περιβάλλον και να βελτιώσουμε την ποιότητα διαβίωσης, είναι:

• Η έρευνα θεμάτων ρύπανσης και η εκτίμηση των επιπτώσεών τους στην ανθρώπινη υγεία και στο περιβάλλον, και
• Η ολοκληρωμένη περιβαλλοντική διαχείριση και η πρόληψη και ο έλεγχος της ρύπανσης.
  

Η έρευνα που αφορά στο Κλίμα, τον Καιρό, το Νερό και την Αειφορία δίνει έμφαση στην αντιμετώπιση, με συντονισμένο τρόπο, των αμφίδρομων επιδράσεων ανάμεσα στο περιβάλλον, με έμφαση το ατμοσφαιρικό περιβάλλον, και στις δραστηριότητες και τα αναπτυξιακά σχέδια της τωρινής και μελλοντικής κοινωνίας. Αυτές περιλαμβάνουν πιέσεις που θα προκαλέσει η ενδεχόμενη περιοχική και μακράς διάρκειας κλιματική αλλαγή, καθώς και τα σοβαρά καιρικά φαινόμενα, στους υδάτινους πόρους, στην ενέργεια, στη γεωργία, στις παράκτιες ζώνες, στην ανθρώπινη υγεία και στις εγκαταστάσεις/μεταφορές/κλιματικά εξαρτώμενη βιομηχανία, δηλαδή σε όλους τους κρίσιμους τομείς για την οικονομική και κοινωνική ευημερία της χώρας.

Η Μετεωρολογία Radar / Τηλεπισκόπηση δίνει έμφαση στην τηλεπισκόπηση με αισθητήρες εδάφους για νέφη, βροχή και ατμοσφαιρική τύρβη. Ο τομέας αυτός περιλαμβάνει την ανάπτυξη hardware και αλγορίθμων για την ανάκτηση ατμοσφαιρικών περαμέτρων από μη-επεξεργασμένες μετρήσεις καθώς επίσης και την κατανόηση φυσικών μηχανισμών που λαμβάνουν μέρος μέσα στα νέφη και στο ατμοσφαιρικό οριακό στρώμα.

Το ΙΕΠΒΑ ελέγχει και βαθμονομεί μετεωρολογικά όργανα ενώ επιδιορθώνει και συντηρεί το δικό του εξοπλισμό, στα πλαίσια του Εργαστηρίου Βαθμονόμησης Μετεωρολογικών Οργάνων (ΕΒΜΟ). Με την πρόσφατη ανανέωση του εξοπλισμού, το Εργαστήριο είναι σε θέση να διακριβώνει τους περισσότερους μετεωρολογικούς αισθητήρες.