中國科學院地球環(huán)境研究所于1999年經(jīng)中國科學院批準，由中國科學院黃土與第四紀地質(zhì)國家重點實驗室升格而成，并于同年5月納入中國科學院知識創(chuàng)新工程試點。

地球環(huán)境研究所從國家和社會緊迫需求中凝煉重大基礎(chǔ)科學問題，開展我國大陸環(huán)境變化的歷史、規(guī)律和趨勢，環(huán)境變化的過程和機理，地球環(huán)境科學新技術(shù)和新方法研究。創(chuàng)新三期中將努力實現(xiàn)三個重要轉(zhuǎn)變：實現(xiàn)從“過去全球變化研究”到“過去與現(xiàn)代相結(jié)合的全球變化研究”的轉(zhuǎn)變；實現(xiàn)“從季風環(huán)境到季風－干旱環(huán)境”乃至“區(qū)域與全球變化研究相結(jié)合”的轉(zhuǎn)變；實現(xiàn)“從自然過程到自然與人類相互作用過程”的轉(zhuǎn)變，爭取把我所建設(shè)成為國際高水平的大陸環(huán)境科學研究基地和人才培養(yǎng)基地。根據(jù)中國科學院資環(huán)局、人教局建議和地球環(huán)境所知識創(chuàng)新工程三期任務(wù)的戰(zhàn)略重點，研究所對學科方向進行了調(diào)整和凝練，將科研布局整合為當前的4個研究室：古環(huán)境研究室、現(xiàn)代環(huán)境研究室、粉塵與環(huán)境研究室和加速器質(zhì)譜中心；研究所同時有黃土與第四紀地質(zhì)國家重點實驗室，該實驗室連續(xù)五次被國家科技部、國家基金委評為“優(yōu)秀實驗室”，是我國地學領(lǐng)域2個享此殊榮的國家重點實驗室之一。2004年，該實驗室又被授予 “國家重點實驗室計劃先進集體”稱號。

多年來，地球環(huán)境研究所及其前身黃土與第四紀地質(zhì)國家重點實驗在“東亞環(huán)境變遷的季風控制論”、“青藏高原隆升及其氣候效應(yīng)”、“氣候突變事件”、“大氣粉塵”和“社會可持續(xù)發(fā)展對策”等領(lǐng)域做出了突出貢獻。在2001年科學院知識創(chuàng)新工程試點評估中，研究所人均“基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性和前瞻性”貢獻位居全院第二，居資環(huán)系統(tǒng)首位。據(jù)《中國科學院資環(huán)局和資源環(huán)境信息中心2005年度報告》統(tǒng)計，地球環(huán)境研究所2002-2004年人均發(fā)表SCI論文數(shù)為2.88、3.08、3.16篇/年，連續(xù)三年居資環(huán)系統(tǒng)首位。國家自然科學基金委《關(guān)于評選國家自然科學基金管理工作先進集體和先進工作者的通知》中，地球環(huán)境研究所近10年獲基金項目資助率達到了55%（申請項目數(shù)71項，資助項目數(shù)39項），居全國200余家大學/科研機構(gòu)的首位。

近年來，研究所承擔了多項國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973)項目、國家自然科學基金重點項目、中國科學院重要方向項目和重大國際合作項目的科研工作，取得一批重要科研成果。代表性的成果是：在院知識創(chuàng)新工程試點二期工作中（2001-2005年），地球環(huán)境研究所在亞洲大陸環(huán)境系統(tǒng)演化及其與全球變化關(guān)系研究領(lǐng)域取得了重要進展，在東亞大陸環(huán)境及世界范圍內(nèi)的季風環(huán)境演化研究中具有重要國際學術(shù)地位，一些成果達到該領(lǐng)域的世界前沿水平；此外，研究所在Nature和Science共發(fā)表論文5篇，使我所科研人員參加的工作在Nature/Science上發(fā)表的文章達到了平均1篇/年；同時，研究所還抓住東亞沉積類型多樣，覆蓋環(huán)境單元廣泛的地域優(yōu)勢，通過大陸環(huán)境科學鉆探工程，為我國大陸環(huán)境領(lǐng)域研究積累了大量寶貴的第一手原始研究材料，鉆取了各類環(huán)境單元的巖芯樣品達6000余米。

地球環(huán)境研究所現(xiàn)有職工75人，其中：中國科學院院士2人，研究員14人、副研究員和其他高級專業(yè)技術(shù)人員13人；客座流動人員50余人。形成了一直由國際、國內(nèi)兩個科學家群體組成的科研隊伍。在青年科學家隊伍中，7人先后為國家杰出青年科學基金獲得者，5人為百人計劃獲得者，5人獲全國百篇優(yōu)秀博士論文。
地球環(huán)境研究所擁有先進的高精度實驗系統(tǒng)，主要大型儀器包括：加速器質(zhì)譜儀、超導磁力儀、MAT-252質(zhì)譜、X衍射儀、X熒光光譜儀、碳分析儀、ICP-MS質(zhì)譜、低本底液閃儀、激光粒度儀、熱釋光/光釋光測年系統(tǒng)、常規(guī)及小樣品AMS制靶系統(tǒng)、樹輪寬度/密度儀及配套的影像系統(tǒng)、熒光/偏光顯微鏡和生物高清晰電視影像系統(tǒng)、多種型號氣溶膠采樣儀、Internet和局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及工作站。
 
研究所圖書館現(xiàn)有藏書近4000冊，中文期刊150余種，外文原版期刊Nature、Science等5種，并已建成圖書期刊的微機檢索系統(tǒng)。
 
研究所現(xiàn)有第四紀地質(zhì)學碩士、博士學位授予權(quán)，環(huán)境科學碩士學位授予權(quán)，以及地質(zhì)學博士后流動站。
　 
地球環(huán)境研究所開展廣泛的國內(nèi)、國際合作,吸引了大批國內(nèi)外知名科學家來所長時間研究和工作，具有很高的國際化研究程度。目前已與中科院有關(guān)研究所、北京大學、復旦大學、西安交通大學、國家地震局等二十多個單位，以及美國、英國、法國、奧地利、加拿大、日本、澳大利亞、荷蘭、韓國、俄羅斯、瑞典、香港等20余個國家和地區(qū)建立了合作研究與學術(shù)交流關(guān)系。
　　
研究所將進一步以“地球環(huán)境”為中心，面向國家的戰(zhàn)略需求，瞄準國際科學前沿，追求原始科學創(chuàng)新，實現(xiàn)跨越式發(fā)展，爭取將研究所建成獨具特色的大陸環(huán)境研究的世界一流研究所，為我國經(jīng)濟建設(shè)、社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展不斷做出基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前瞻性的貢獻。