Отдел занимается комплексным изучением природной среды четвертичного периода (последние 2,6 млн. лет).

Основные направления исследований:
— реконструкция палеорастительности и палеоклиматов;
— изменения рельефа земной поверхности;
— динамика и распространение ледниковых покровов;
— история речных долин и озер;
— строение лессово-почвенных серий;
— корреляция морских и континентальных четвертичных палеоархивов;
— природные аспекты изучения памятников археологии;
— геохронология четвертичного периода;
— лабораторно-аналитические методы изучения рыхлых отложений.

Районы работ: северные, центральные и южные районы Восточно-Европейской равнины, Кавказ и Предкавказье, Прикаспий, Центральная Азия, Алтай и Саяно-Тувинское нагорье, Якутия, Камчатка