• Современный вулканизм в Северо-Тихоокеанском регионе: изучение геологического эффекта и механизма извержений вулканов разного типа; геохимии пород и распределения отложений изверженных продуктов; опасных процессов, сопровождающих вулканические явления, их воздействия на окружающую среду, комплексом геолого-геофизических и дистанционных методов.
• Геохимия флюидов современных гидротермальных систем; поиск геохимических предвестников извержений; совершенствование методики геохимического мониторинга, исследование влияния вулканизма на окружающую среду.
• Изучение состояния действующих и потенциально активных вулканов Камчатки и Северных Курил, комплексное исследование подготовки, динамики, геологического эффекта извержений, их продуктов геологическими, геофизическими и физико-химическими методами.
• Систематизация материалов исследования особенностей динамики в районах активного вулканизма в зависимости от интенсивности и характера вулканической деятельности, а также изменений климата.
• Исследования особенностей динамики масс льда на склонах активных вулканов в зависимости от интенсивности и характера вулканической деятельности, а также изменений климата.
  

• Детальный анализ данных видео-визуальных, сейсмических и спутниковых наблюдений за действующими вулканами Камчатки и Северных Курил.
• Изучение извержений и межэруптивных состояний вулканов Шивелуч, Ключевской, Безымянный, Малый Семячик, Карымский, Авачинский, Мутновский.
• Мониторинг парогазовой эмиссии фумарольных полей и состава вод вулканических озер вулканов Малый Семячик, Академии Наук, Горелый, Мутновский, Эбеко.
• Анализ периодических закономерностей в динамике извержений базальтовых и андезитовых эруптивных центров Камчатки. Выявление физических процессов, обусловливающих периодичности на вулканах с разными реологическими свойствами магм (вулканы Ключевской, Карымский).
• Изучение пирокластических отложений на вулканах Безымянный и Шивелуч гранулометрическими и минералогическими методами.
• Изучение цикличности извержений и оценка по сейсмологическим данным состояния магматической питающей системы вулкана Ключевской.
• Систематизация материалов исследования особенностей динамики ледников в районах активного вулканизма в зависимости от интенсивности и характера вулканической деятельности, а также изменений климата.
• Изучение механизма генерации длиннопериодных вулканических землетрясений, связанных с глубинными процессами дегазации магматического расплава. Оценка прогностического потенциала глубинной сейсмичности Ключевского вулкана.
  

• Комплексно изучены практически все извержения вулканов Камчатки в 1991-2006 гг. с оценкой их геологического и энергетического эффектов.
• Сотрудниками Лаборатории в рамках проекта KVERT в течение последних лет успешно были даны краткосрочные прогнозы (с заблаговременностью 1-7 сут.) начала сильных эксплозивных извержений вулканов Камчатки, деятельность которых могла быть опасной для авиаперевозок в регионе: в 2005 г. – Ключевского (16 января), Шивелуча (28 февраля и 22 сентября), Безымянного (11 января и 30 ноября); в 2006 г. – Безымянного (9 мая и 24 декабря).
• Совместно с другими Лабораториями института комплексно изучен очередной эруптивный цикл вулкана Карымский, начавшийся 1 января 1996 года. Получены новые данные о динамике деятельности вулкана в течение всего периода извержения. Общий объем излившейся из кратера вулкана лавы оценивается величиной в 0,035 км3, общая площадь потоков – 1,28 км2. Объем пирокласики превышает 0,03 км3.
• Проведено детальное изучение динамики извержений двух активнейших вулканов Камчатки, существенно различающихся по составу продуктов, Ключевского (базальты) и Карымского (андезиты). Исследования проводились в трех направлениях: детальные визуальные наблюдения за динамикой извержений; анализ исторических сведений о периодичностях в их деятельности; изучение сейсмологических и акустических данных, полученных во время извержений. Выявлено, что неотъемлемой частью эруптивного процесса являются устойчивые периодические закономерности в эруптивной деятельности, которые прослеживаются в динамике извержений десятки лет. Показано, что для извержений базальтов характерны более длинные периоды – часовые и минутные, обусловленные структурированием газовой составляющей при подъеме двухфазного магматического расплава к поверхности. Андезитовым извержениям присущи минутные и секундные периодичности во взрывах, возникающие в результате прерывистого вязко-упругого движения верхней части магматической колонны вдоль стенок выводного канала.
• Выполнены обобщение и анализ магнитотеллурических зондирований на Камчатке в последние 30 лет. В результате бимодальной интерпретации средних кривых МТЗ создана глубинная геоэлектрическая модель, которая может быть принята первоначальной для ее уточнения с привлечением численного трехмерного моделирования. Модель включает коровый проводящий слой, вытянутый вдоль центральной Камчатки и в ее восточной части сопряженный с поперечными коровыми проводящими зонами шириной до 50 км, имеющими продолжение в сторону Тихого океана. Верхняя мантия содержит астеносферный проводящий слой, образующий поднятие под современным вулканическим поясом Камчатки.
• Составлена подробная батиметрическая карта Карымского озера. На продолжении разлома, проходящего через кратер Токарева на дне озера обнаружены просадки, которые диагностируются в виде древнего кратера подводного извержения вулкана Академии наук. Выполнена съемка озерного дна: обнаружен подводный экструзивный купол в западной части озера, сложенный андезибазальтами; на дне наблюдается интенсивное выделение газов и термальных вод, вокруг истечения которых развиваются разнообразные бактериальные маты.
• Для вулканов Мутновский и Малый Семячик построены геохимическая и гидрологическая модели и установлены характерные признаки их активизаций.
• В рамках Международных проектов в 1998-2006 гг. пробурены несколько скважин в ледниках на вулканах Камчатки и Аляски, что позволило реконструировать хронологию сильных эксплозивных извержений вулканов в регионе и изменчивость климата в прошедшем тысячелетии в северном сегменте Тихоокеанского Огненного кольца.

Основные результаты научных исследований сотрудников лаборатории изложены в нескольких сотнях публикаций, в том числе в ряде фундаментальных монографий: «Большое трещинное Толбачинское извержение» (1984); в 2-х томах «Действующие вулканы Камчатки» (1991); «Подводная вулканическая и гидротермальная деятельность как источник металлов в железо-марганцевых образованиях островных дуг» (1997); «Глобальные изменения природной среды» (1998); «Катастрофические процессы и их влияние на природную среду (Том 1, Вулканизм)» (2002); «Новейший и современный вулканизм на территории России» (2005) и др.