• Фундаментально-прикладные исследования экологического состояния водных объектов урбанизированных ландшафтов Республики Татарстан по биоиндикационным характеристикам гидробиологических сообществ (микрофлора, фито- и зоопланктон, макро- и мейозообентос). Разработка научно-обоснованного комплекса мер по восстановлению естественных механизмов саморегулирования в трансформированных экосистемах водных объектов, оценка эффективности реализуемых мероприятий по экологической реабилитации водных объектов.

• Разработка научно-методических основ оценки и сохранения разнообразия пресноводных биологических сообществ на особо охраняемых и антропогенно нарушенных природных территориях Республики Татарстан. Развитие научно обоснованных форм законодательной охраны редких и уязвимых видов водных беспозвоночных животных.

• Исследование таксономического разнообразия и закономерностей географического распространения свободноживущих ресничных червей (Plathelminthes: Catenulida, Rhabditophora) в солоновато- и пресноводных экосистемах Среднего Поволжья.

• Мониторинг биологического загрязнения водоемов и водотоков Республики Татарстан чужеродными видами бентосных и некто-бентосных беспозвоночных животных.

Лаборатория биомониторинга

• Структурно–функциональная организация наземных экосистем в условиях антропогенной трансформации ландшафта и глобальных изменений климата;

•    Научные основы развития системы особо охраняемых природных территорий;

• Динамика численности непромысловых животных под влиянием антропогенных и внутрипопуляционных факторов;

• Принципы и методы индикации состояния окружающей среды с помощью биотестов;

• Биологическая структура природных очагов клещевого энцефалита, геморрагической лихорадки с почечным синдромом, клещевого боррелиоза, лихорадки Западного Нила и ее эпидемиологическое проявление.

Лаборатория биогеохимии

• Разработка научных основ создания и ведения Красной книги почв Республики Татарстан;

• Геохимия донных отложений водоемов и водотоков Среднего Поволжья;

• Закономерности фонового распределения тяжелых металлов в компонентах наземных и водных экосистем;

• Биогеохимия урбанизированных ландшафтов;

• Геохимическая экология микроэлементов в биосредах детского и взрослого населения Республики Татарстан.

Лаборатория экспериментальной экологии

• Разработка научных основ для использования простой нервной системы свободноживущей почвенной нематоды Caenorhabditis elegans в качестве удобной модельной системы для изучения механизмов негативного влияния таких факторов окружающей среды как высокая температура, пестициды, нарушения питания и побочные эффекты алкоголя и лекарственных средств на нервную систему человека;

• Выяснение физиологических и генетических механизмов адаптации простых нервных систем беспозвоночных к современному глобальному потеплению климата Земли и составление прогнозов изменения этим потеплением вредоносности беспозвоночных-вредителей сельского хозяйства;

• Разработка новых методов измерения биологической активности широкого спектра лекарственных средств с использованием простой нервной системы C.elegans как чувствительной мишени действия этих средств на организм;

• Идентификация факторов окружающей среды, вызывающих или провоцирующих процессы нейродегенерации в нервной системе человека с последующей разработкой научно обоснованных рекомендаций профилактики нейродегенеративных заболеваний.

Лаборатория экологических биотехнологий

• Энерго- и ресурсосберегающие биотехнологии защиты окружающей среды от антропогенного воздействия;

• Разработка приемов и методов стабилизации и повышения эффективности работы действующих биологических очистных сооружений, переработки осадков сточных вод, избыточного активного ила;

• Модернизация действующих биологических очистных сооружений с целью повышения глубины изъятия загрязняющих веществ;

•Разработка новых биотехнологий очистки воды, обезвреживания осадков и отходов применительно к конкретным производствам.

Лаборатория агроэкологических разработок

• Разработка научно обоснованной системы производства и оборота органической (экологически безопасной) продукции в Республике Татарстан

• Теоретические и методологические основы экологической оценки и мониторинга почвенного покрова

Лаборатория эколого-аналитических измерений и мониторинга окружающей среды

• Изучение природных и антропогенных факторов формирования гидрохимического состава поверхностных вод Республики Татарстан. Разработка научно-обоснованных принципов установления предельно-допустимых вредных воздействий на водные объекты.;

• Исследование механизмов миграции и трансформации загрязняющих веществ в объектах окружающей среды;

• Развитие научно-методических и метрологических основ ведения эколого-аналитического контроля и  мониторинга окружающей среды.

Лаборатория правовых проблем недропользования и экологии

• Анализ и систематизация законодательства о недропользовании, разработка предложений по совершенствованию действующего федерального и регионального природоресурсного законодательства;

• Законопроектные и нормотворческие работы по регулированию отношений в сфере недропользования,  охраны окружающей среды, а также в сфере бюджетного, налогового, административного, природоресурсного, горного, земельного, экологического, гражданского законодательства, инвестиционного, инновационного и  информационного законодательства, авторского, патентного законодательства, законодательства в сфере охраны  и защиты интеллектуальной собственности и результатов научно-технической деятельности, законодательства о науке и государственной научно-технической политике, о техническом регулировании;

• Научно-правовая экспертиза законопроектов и иных документов правового характера.

Лаборатория запасов и ресурсов углеводородного сырья и проектов геологоразведочных работ

• Геотектоническое районирование территории нефтяного месторождения;

• Корреляция терригенных нижнекаменноугольных отложений в зонах развития эрозионно-карстовых врезов;

• Совершенствование и оптимизация методики поисков, разведки и разработки месторождений углеводородного сырья на поздней стадии освоения недр;

• Разработка рационального комплекса геологоразведочных работ.

Лаборатория геологического анализа

• Прогноз перспектив нефтеносности рифейско-вендских отложений в Камско-Бельском авлакогене;

• Фундаментальные и прикладные исследования в области палеогеографии, палеотектоники, палеогеоморфологии;

• Изучение геологического строения, тектоники и перспектив нефтегазоносности территорий, литолого-генетических и литолого-фациальных условий формирования ловушек нефти.

Лаборатория подготовки баз данных и информационных ресурсов

• Исследования в области оперативной оценки малоизученных территорий на углеводородное сырье по распределению геофизических полей;

• Цифровое картографическое моделирование и создание картографических баз данных по нефтяной геологии;

• Разработка единого информационного пространства по направлению «Недропользование» на базе компьютерного архива геолого-промысловых данных «КИА»;

• Разработка и ведение информационных компьютерных  систем для отрасли геологии нефти и газа с целью оптимизации геологоразведочных работ.

 Лаборатория подготовки и сопровождения программного обеспечения

• Морфометрический анализ геолого-геофизической информации на территориях с малой плотностью.