Gemeinsames Objekt der beteiligten Wissenschaften ist der Festkörper. Im Mittelpunkt steht dabei die Frage, unter welchen Bedingungen ein Festkörper entsteht, welche Wechselwirkung er mit seiner Umgebung zeigt und wie er auf äußere Einflüsse reagiert. Die Mineralogen und Geochemiker verwenden physikalisch-chemische Methoden, um damit Wechselwirkungen zwischen Festkörpern, Schmelzen und Lösungen zu untersuchen. Ziel ist es, die Bildung und Entwicklung von Gesteinen sowie die Verteilung chemischer Elemente im System Erde zu verstehen.
Die Wissenschaftler setzten ihre theoretischen Ergebnisse auch praktisch um. So entwickeln sie unter anderem Hochleistungskeramiken.
Einen Schwerpunkt bilden die Petrologie und Geochemie. Mit Hilfe von Feldstudien, experimentellen Arbeiten und thermodynamischen Berechnungen analysieren die Wissenschaftler die Entwicklungsgeschichte von Erdkruste und Erdmantel. Der Magmatismus und die Metamorphose dienen ihnen als Abbild geodynamischer Prozesse. Die Forscher untersuchen Transportmechanismen in geologischen Systemen sowie die Verteilung und Fraktionierung von Spurenelementen und Isotopensignaturen.
In der Kosmoschemie erforschen die Wissenschaftler Ursprung und Bildung fester Körper im Sonnensystem. Sie simulieren und berechnen Kondensationsprozesse im solaren Nebel und untersuchen meteoritische Materie. In Experimenten bestimmen die Forscher die Verteilung von Spurenelementen. Unter Drücken von mehreren hundert Kilobar und bei Temperaturen bei zu 2.000°C erlangen sie dadurch Erkenntnisse von der Entstehung des Erdkerns.
In der Oberflächengeochemie wird das Verhalten kristalliner Materie bei Auflösung, Wachstum, Korrosion, Verwitterung und Adsorption untersucht. Die Forscher analysieren diese Grenzflächenprozesse bis in den atomaren Bereich.
Die Umweltmineralogen entwickeln Verfahren, um Quellen und Verursacher von Schadstoffemissionen in Luft und Wasser zu identifizieren. Dies gelingt ihnen, indem sie Spurenelement- und Isotopensignaturen bestimmen. Sie konzipieren neue Methoden, durch die sich rückstandslos Schadstoffe in Wertstoffe umwandeln lassen. Ihr neues Verfahren zur verbrennungslosen und schadstofffreien Energieerzeugung aus Biomasse weist in die Zukunft.