Фактически, с даты образования (15 августа 1934 г.) и до сегодняшнего времени, на протяжении 78 лет научная деятельность кафедры основывается на разработке различных по значимости проблем преимущественно по четырем направлениям:
– гидрогеологическое (общая и региональная гидрогеология; формирование ресурсов, режима и состава подземных вод; разработка современных методов поисков, разведки и оценки эксплуатационных запасов подземных вод; минеральные и промышленные воды, шахтная гидрогеология; гидрогеология нефтяных и газовых месторождений);
– гидрогеохимическое (формирование химического состава подземных вод зоны активного водообмена; качество подземных вод, динамика изменения состава и качества подземных вод в пределах территорий градопромышленных агломераций и территорий горнодобывающих районов);
– экзогенная геодинамика (механизм проявления опасных геологических процессов (особенно карстовых), их интенсивность, условия и факторы проявления и развития, особенности распространения на фоне геодинамических обстановок, мониторинг экзогенных процессов);
– гидрогеоэкологическое (экологическое картирование техногеннонапряженных районов развития горно-добывающей промышленности Урала, зон промышленно-городских и агропромышленных агломераций, решение задач подземного захоронения трудноочищаемых сточных вод, локализация загрязнения, вопросы защищенности подземных вод).