Das Bayerische Geoinstitut betreibt experimentelle Hochtemperatur-/Hochdruck-Forschung auf den Gebieten Mineralogie, Petrologie, Geochemie und Geophysik. Untersuchungen zur Struktur, Zusammensetzung und zur Dynamik des Erdinnern mehren unser Verständnis über gesteinsbildende Prozesse.
Die Forschungsfelder des Instituts decken ein weites Feld von Teilgebieten der experimentellen Geowissenschaften ab. Dazu zählen die Entstehung des Erdkerns und des Erdmantels im frühen Entwicklungsstadium der Erde sowie Prozesse bei der Subduktion von Lithosphären-Platten, die dynamischen Eigenschaften von Vulkanausbrüchen und die Emissionen in die Atmosphäre, wie auch der Transport von Schwermetallen in überkritischen Fluiden.
Trotz der globalen Größenordnung zahlreicher wissenschaftlicher Fragestellungen liegen die Grundlagen der Forschung oft auf dem Verständnis der physiko-chemischen Zustände und Prozesse im mikroskopischen Maßstab. Obwohl derartige Untersuchungen tief in der Grundlagenforschung verwurzelt sind, sind die Forschungsergebnisse langfristig für die Menschheit höchst relevant; sie tragen zum Beispiel auch zu neuen Kenntnissen über so verschiedene Themen wie der Ursache von tiefen Erdbeben, zur Risikoabschätzung von Vulkanausbrüchen, zur natürlichen Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre und zur Bildung von Erzlagerstätten bei.