Основні напрямки наукових досліджень:
- Топографічне та тематичне картографування.
- Геоінформаційне картографування та створення ГІС.
- Історія картографії.
- Математичне моделювання в геодезії, астрономії, геофізиці.
Найважливіші наукові досягнення кафедри такі:
- Дослідження розподілу густини надр Землі, Місяця і Марса та фігур цих небесних тіл з використанням значень параметрів їх гравітаційних полів;
- Дослідження мультипольного опису потенціалу і його використання для вивчення фігур та гравітаційних полів Землі, інших планет;
- Узгодження параметрів руху й обертання Місяця з параметрами його гравітаційного поля;
- Моделювання системи фундаментальних параметрів Землі на основі геодезичних та астрономічних даних.