地球内部物理的研究方向包括地球内部的三维精细结构和成分、地球内部动力学演化过程、地球内部圈层物理耦合。主要研究内容采用地震学和矿物物理学(实验及计算)的方法研究岩石圈的三维精细结构、各向异性分布及形变特征、从上地幔经过渡带到下地幔包括核幔边界以及内核的结构与矿物组分;采用动力学方法并综合地震学和矿物物理学研究成果研究板块俯冲、地幔热柱演化、地幔对流、岩石圈形变等科学问题。