Klimato ir vandens tyrimų laboratorijos mokslininkai tiria paviršinio ir požeminio vandens sistemų procesus, išteklius ir jų kokybę, hidroklimatinių veiksnių sąlygojamus pavojingus gamtos reiškinius (karstą, šlaitų deformacijas, užtvindymus, šlapynių degradaciją ir kt.).
Tyrimai vykdomi dviem kryptimis: 1) klimato kaitos poveikis vandens balansui, šlapynių formavimuisi, gipso denudacijai ir vandens ekosistemų stabilumui; 2) hidrogeocheminiai procesai aeracijos ir prisotinimo zonose, požeminio vandens išteklių ir cheminės sudėties formavimosi dėsningumai natūraliomis ir sutrikdytomis sąlygomis.
Naudojami klasikiniai bei naujausi nuotoliniai ir in situ tyrimų metodai. Pelkių paviršiaus, augalijos ir klimato procesams stebėti, pokyčiams erdvėje ir laike vertinti naudojami palydovų „Landsat“, „Terra Modis“ ir naujausi Europos kosmoso agentūros programos „Copernicus“ palydoviniai duomenys („Sentinel“). Klimato ir antropogeninės veiklos poveikiui paviršinėms ir požeminėms vandens sistemoms vertinti naudojami ir tobulinami in situ matavimų, statistinės analizės, hidrogeocheminio ir skaitinio modeliavimo metodai.
