В настоящее время на кафедре сформировались следующие научные направления: география почв (почвенно-географическое районирование, картография почв), земельные ресурсы (их учет и оценка), региональная география, экология почв (почвенный покров как компонент биогеоценозов) и микроморфологическая и биологическая диагностика почв.

В центре внимания кафедры находятся вопросы развития теории почвообразования, изучения поведения почв во времени, саморазвития и эволюции почв, исследования погребенных дочетвертичных почв палеозоя и мезозоя и внутрипочвенного выветривания и миграции веществ (Al-Fe-гумусовый процесс, лессиваж, партлювация) (Г.В.Добровольский, В.О.Таргульян).

На кафедре проводятся исследования антропогенно-преобразованных почв древних монастырей таежно-лесной зоны, давно и интенсивно используемых под различные виды угодий (И.С.Урусевская). В последние годы ученые кафедры занимаются изучением почв города, их географией, генезисом, экологической оценкой состояния почвенного покрова и функциями почв в городской среде, а также принимают участие в изучении почв и культурных слоев древних поселений (М.Н.Строганова, Т.В.Прокофьева, С.Н.Седов).

Одним из научных направлений стало исследование экологических функций почв и почвенного покрова газоносных территорий (газовых месторождений и подземных газохранилищ). Установлено, что эмиссия парниковых газов в атмосферу регулируется почвами посредством функционирования биогеохимического и сорбционного барьеров, изменения диффузной проницаемости и окислительно-восстановительной обстановки (Н.В.Можарова).

Важнейшая экологическая проблема на юге России – деструктивные изменения почвенного покрова, их оценка, мониторинг и предупреждение. Разработанная и реализованная в дельте Терека на основе многолетних картографических и лабораторно-аналитических исследований система слежения, в настоящее время используется для оценки и контроля деградации и опустынивания почвенного покрова всего Дагестанского побережья Каспийского моря (Н.В.Стасюк, Е.П.Быкова).

В рамках региональной географии почв проводятся исследования географии и генезиса таежных почв средней тайги Западной Сибири, в том числе рассматриваются проблемы их диагностики и классификации. Традиционным на кафедре на протяжении последних десятилетий остается изучение аллювиальных почв центра Русской равнины и Западной Сибири (Н.А.Аветов, Ан.В.Иванов).

Сотрудники кафедр географии почв и физики и мелиорации почв совместно с биологическим факультетом МГУ исследовали структуру наземных биогеоценозов (БГЦ), закономерности ее формирования, характер связей между компонентами БГЦ и скоростью изменения этих компонентов в зависимости от интенсивности воздействия на них. Основной задачей этих исследований является анализ корреляций и функциональных зависимостей между компонентами БГЦ и почвой (Г.В.Добровольский, Е.И.Дорофеева, А.А.Рахлеева).

Картографические работы являются традиционными для кафедры. В картографических исследованиях успешно применяются ГИС-технологии. Методы компьютерного анализа и моделирования используются для решения задач почвенной картографии на разных уровнях исследования: глобальном, федеральном, региональном, детальном. Ведется работа по созданию картографических баз данных, включающих параметры свойств почв, характеристики структуры почвенного покрова и земельных угодий, факторов почвообразования, различные показатели хозяйственной деятельности. Большие почвенно-картографические работы проведены по средне- и крупномасштабному почвенному, почвенно-мелиоративному и почвенно-геоботаническому картированию земель в целях землеустройства, повышения плодородия почв. Обособилось новое направление – картография охраны почв, включающая специализированные карты и картограммы, отражающие современные и потенциальные разрушения или загрязнения почв в зависимости от хозяйственных перспектив развития территории. В настоящее время исследования проводятся по ряду направлений: картографическая оценка почвообразующего потенциала природных факторов, характеристика изменений почвенного покрова под воздействием антропогенных факторов, изучение типов землепользования на территории России и разработка методологических подходов к оптимизации землепользования (И.С.Урусевская, Д.В.Добрынин, И.А.Мартыненко, И.О.Алябина).

Традиционные методы исследования минералогического и химического составов почв успешно сочетаются с оптическими, электронно-микроскопическими и электронно-зондовыми. Это дает возможность сопоставлять и анализировать микростроение почв с их вещественным составом. Появление растровой электронной микроскопии (РЭМ) сделало возможным более глубокое изучение микромира почв и получение изображения в трех измерениях. Сформировалось новое направление в морфологии почв – субмикроморфология почв (С.А.Шоба, А.А.Бобров, С.Н.Седов).

Одним из важных направлений деятельности кафедры является разработка теории и совершенствование методов фито- и зооиндикации почв. Основные направления научной работы в области биоиндикации включают фитоиндикацию аллювиальных почв, исследование состава почвенной мезофауны, разработку методов индикации экологического состояния почв и грунтов с использованием тест-организмов, количественную экологию, палеоэкологию и географию нанофауны, изучение процессов биоаккумуляции диоксида кремния в растениях и почвах и внедрение фитолитного метода в палеоэкологические, палеопочвенные исследования и археологическое почвоведение (А.А.Бобров, А.А.Рахлеева, Н.А.Аветов).

Новым направлением научных исследований на кафедре является изучение магнетизма почв. Использование магнитных измерений, как направления диагностики соединений железа в почвах, показало, что магнетизм почв определяется магнитными минералами исходных материнских, подстилающих и коренных пород; магнитными соединениями, образованными в профиле почвы на геохимических барьерах; синтезированными в результате жизнедеятельности почвенных микроорганизмов; возникшими при внешнем пирогенном воздействии на почву и попадающими в неё с пылевыми атмосферными выпадениями (Ал.В.Иванов).

Кафедра географии почв является инициатором создания, развития и использования современных сетевых информационных технологий. В 1995 году факультет одним из первых подключился к университетской сети Интернет по выделенной оптоволоконной линии, был организован факультетский сервер, созданы первые информационные ресурсы, подключены первые кафедральные компьютеры. В настоящее время в сеть факультета включено около 200 компьютеров факультета и ряда кафедр биологического факультета.