Основными направлениями научной деятельности кафедры являются:

в области гидрологии

- гидрология горных территорий Казахстана;

- гидрологические проблемы внутриконтинентальных котловин;

- трансграничные проблемы Республики Казахстан;

- гидроэкологические проблемы Республики Казахстан;

- оценка и прогноз водных ресурсов РК.

в области метеорологии

- пространственно-временные закономерности изменения климатического потенциала загрязнения атмосферы в различные сезоны года;

- особенности циркуляции атмосферы и распределения средней месячной температуры и осадков на юге Казахстана;

- климатические особенности режима осадков в Казахстане;

- изучение особенностей формирования туманов, гроз, града в различных районах Казахстана;

- возможности использования энергия солнца и ветра в Казахстане;

- изменчивость агроклиматических ресурсов Казахстана в условиях глобального потепления климата;

- рекреационные оценки климата городов Казахстана.