第四纪地质学专业主要从事第四纪以来与人类起源、文明发展、人类活动有关的资源、气候、海面变化、构造运动、灾变事件等自然环境演变与全球变化趋势研究，侧重于利用多学科交叉合作手段提取和分析保存于第四纪地层中各种高分辨率的环境演变信息，弄清区域人类活动和环境演变的过程及其对全球变化的响应。在应用研究方面侧重于国土资源开发利用和地质灾害整治、环境规划与保护，以及探明和开发第四纪海陆相地层中的能源和资源，为政府部门决策提供科学研究依据。
目前该专业尤其侧重于自全新世开始11500aBP以来的人类活动和环境演变事件包括冰期和间冰期循环的影响研究，主要考虑以下四个时间尺度：1）来自沉积记录的全新世主要自然灾害；2）全新世初至商周时代无文字记载期自然地层和考古地层灾变信息的提取；3）5000aBP以来有文字记载时期灾变事件的信息记录；4）过去百年来有器测记录的信息研究，特别要了解人类社会和生态系统如何在遭遇灾变事件后完成快速恢复的现象。此涉及人与自然变化的研究尤其强调利用地球科学家与生物学家、考古学家、历史学家、气象学家甚至天体物理学家的广泛合作，采用多学科合作手段，解决全新世以来高分辨率的环境演变与灾变事件研究难题，力争取得新的突破。
