Geofyzikálny odbor realizuje výskum v skupine odborov vied o Zemi a environmentálnych vied. Je zameraný na základný výskum geofyzikálnych polí a stavby zemského telesa s osobitným zreteľom na. oblasť Západných Karpát, rozvoj geofyzikálnych interpretačných metód, výskum energetickej bilancie a radiačných procesov v atmosfére, ako aj výskum mechanizmov znečistenia atmosféry. Ako jediné pracovisko na Slovensku, vykonáva systematické merania nepretržitej registrácie seizmických javov, časových a priestorových zmien geomagnetického poľa, pomalých deformácií zemskej kôry, ako aj viaceré neštandardné meteorologické výskumy.
Údaje z observatórií sa priebežne vyhodnocujú a slúžia ako experimentálne podklady pre vedecké bádanie a expertízy pre oblasť Slovenskej republiky a tiež sú priebežne zasielané do medzinárodných dátových centier, kde sa stávajú súčasťou databáz pre globálne výskumy.