全球变化与未来环境研究 主要研究第四纪以来的全球气候变化和地壳运动以及引起全球环境的改变，尤其是晚更新世以来环境演化与未来生存环境变化趋势预测、人类活动对全球变化的影响等问题。
第四纪区域环境地质问题研究 区域地质环境调查、评价和预测，是其基本的内容之一，主要包括区域第四纪地质环境背景值调查、地质环境质量现状综合评价、各种第四纪环境地质问题的调查与研究。在此基础上，对区域第四纪地质环境的演化趋势进行预测，为国民经济建设服务。
资源开发与环境地质问题的研究 主要研究人类与资源、第四纪地质环境之间的相互作用和相互制约的关系，研究各种资源(矿产资源、水资源、土地资源、生物资源、风景资源等)的分布格局及其与地质环境的关系，研究资源的可开采性和可利用性以及资源开发利用对生态系统物质循环和能量循环的影响，研究资源开发的综合调控机制和优化技术，保证地质环境向良性循环方向发展。
地质灾害研究与防治 研究第四纪以来的在内、外动力地质作用下所产生的各种地质灾害，研究其发生机制、时空分布规律与生成关系，开展第四纪地质灾害风险评估，建立区域或重点地区第四纪地质灾害监测预警系统，制定科学、经济、合理的地质灾害防治规划与措施，制定减灾、防灾、灾后恢复与重建方案等。
城市环境地质研究 由于城市建设速度快、人口增长迅速，人类活动集中，对城市环境的影响作用强烈，常形成特殊的环境地质问题，如 “三废”污染、水资源枯竭、地基沉陷、水资源开发引起的地面沉降和海水入侵等。因此，必须研究城市环境污染与破坏的原因、机制和防治措施，建立城市地质环境监测系统，开展城市地质环境质量综合评价和变化趋势预测，编制城市环境地质图，提出城市环境地质问题的防治对策，为城市规划和建设提供依据。
重大工程建设的环境地质研究 目前，人类大规模工程建设活动对地质环境的影响越来越显著。对人口聚集、经济建设活跃地区的环境影响更为严重。因此，必须研究人类各种工程活动(建筑工程、采矿工程、水利工程等)与第四纪地质的相互关系，重点研究人类工程活动对第四纪地质环境的反作用，以及由此而诱发的各种地质灾害，开展地质环境容量评价、地质灾害风险评价和移民工程地质环境质量损益评价等。
医学环境地质研究 探索第四纪地质环境对人体健康的影响，特别要研究可能使人类某些疾病的发病率和死亡率增高的地质因素。同时，要研究各种污染物质直接或间接影响人体健康或危及人类生命的机制及防治措施。目前环境地球化学研究已不限于地方性疾病，开始涉及人体必需元素或有害元素对生命作用的多方面研究。因此，环境地球化学、环境水文地球化学将在与生命科学的结合中不断丰富和发展。
第四纪生态环境地质研究 第四纪生态环境地质研究是国土资源规划与管理的基础，研究的内容具有综合性，包括第四纪地质环境的状态性质、生态地质环境对人类生存的制约作用、第四纪地质环境变化对生态系统平衡的影响和作用、人类活动对生态系统的影响、地质环境与生态系统之间的关联性规律等。
现代科学技术在应用第四纪地质中的应用研究 应用第四纪地质是一门高度综合性的交叉性新兴学科，涉及内容广、研究领域多，地质环境监测数据量大。计算机及网络通信、卫星遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、虚拟现实(VR)、海量数据存储等高新技术的发展，为地质灾害监测数据的自动化传输、管理、分析和可视化提供了极大的方便。利用这些先进科学技术，国际上已建立了全球环境观测系统、地震灾害监测网、全球陆地观测系统等监测网络。基于地理信息系统，建立环境地质信息数据库、研究各类环境地质信息处理技术、模拟分析各种环境地质灾害的演化过程也是环境地质学研究的关键课题之一。非线性科学理论与方法在研究地震、滑坡、崩塌等环境地质问题的渐变性与突变性以及人类工程活动与灾害过程 “自组织临界”特性的关系等方面的应用也越来越受到重视 .
研究开发或引入先进的工艺技术处理城市垃圾、治理地下水和土壤污染、开展矿山环境综合整治等更体现了应用第四纪地质学的应用学科性质。