Schwerpunkte der Forschungsaktivitäten der Abteilung Quartäre Geologie und Paläoklimatologie liegen im Bereich der Rekonstruktion zahlreicher Umwelt- und Klimaveränderungen in der Vergangenheit, vor allem währen der Quartären Epoche (die letzten 2.6 Millionen Jahre). Das Quartär ist gekennzeichnet durch wiederholte Eiszeit/Warmzeit Zyklen welche die Gebirge und deren Umfeld stark beeinflussten. Gegen Ende des Quartärs erscheint der Mensch und produzierte zahlreiche Umweltveränderungen. Die Gruppe führt zahlreiche Forschungsprojekte durch, die sich mit der Untersuchung verschiedener sedimentären Abfolgen befassen, so zum Beispiel aus tiefen Bohrungen. Damit werden Umweltveränderungen rekonstruiert, die Klimaänderungen, Naturgefahren und den Einfluss des Menschen umfassen. Nur durch ein besseres Verständnis des weltweiten Klimasystems in der Vergangenheit wird es möglich sein, verlässliche Szenarien für die zukünftige Entwicklung des globalen Klimas zu berechnen. Zu diesem Zweck kooperiert die Gruppe eng mit dem Oeschger Center for Climate Change Research.
Kenntnisse der Quartären Sedimente sind, weil sie meistens unverfestigt sind, auch für zahlreiche angewandte Aspekte entscheidend. Solche Ablagerungen spielen in zahlreichen angewandten Themen wie in der Geotechnik oder als natürliche Rohstoffe eine wichtige Rolle. Viele Geologinnen und Geologen beschäftigen sich im Rahmen ihrer beruflichen Laufbahn mit diesen Themen so dass diese auch in den offerierten Kursen abgedeckt werden.