以探索寒区旱区陆地表层系统的过程、尺度、格局及其相互关系为基础，充分发挥多学科综合交叉的优势，以西部干旱、高寒等特殊环境为背景，以青藏高原、北方干旱区和内陆河流域为重点研究区域，开展特殊环境、脆弱生态与农业等不同领域的科学技术研究，深刻理解寒区旱区特殊的人地关系，生态环境建设与社会经济可持续和协调发展的优化模式，建立和完善区域可持续和协调发展的理论和技术体系。为此，已经建立起了冰冻圈与全球变化、沙漠化过程及其防治、干旱区环境与全球变化、青藏高原生态安全与区域可持续发展、西部典型城市大气环境污染机理与对策基础学科。开展了极端环境条件下生物抗逆机理及其生态环境效应、极地雪冰过程及冰芯与环境变化、“西北气候由暖干向暖湿转型”以及西部水质、农药等环境监测以及放射性防护和环境安全等优势学科。形成了冰冻圈科学、沙漠与沙漠化、生态水文与流域科学、西部气候环境变化与灾害、植物资源化学院重点实验室，精细石油化工中间体国家工程研究中心、青海省寒区恢复生态学重点实验室、甘肃省防沙治沙工程技术研究中心和甘肃黑河流域生态水文重点实验室。建立寒区旱区生态与环境变化的自然与人为因素研究支持环境；也形成了水质检测、废水检测、农残检测、净水材料和废弃物高值化利用研究分析设备，为生活环境、工业环境中放射性影响的防护与检测建立相应的分析手段。初步具备了各类污染物监测、放射性监测、各类环境要素分析的仪器设备，也形成了盐湖环境研究综合性研究的检测环境。
