在长达60多年的研究历史中，地质研究所在地球科学研究和基础地质调查等方面取得丰厚的科研成果，在国内外地学界具有很高的学术地位。先后获国家自然科学奖9项（一等奖1项，二等奖6项，三等将2项）。
2000年以来，获得国土资源科技奖32项，包括一等奖11项、二等奖21项。
2000-2021年发表学术论文4200余篇，其中国际SCI检索论文1223篇，国内SCI+EI论文1033篇，核心期刊论文1600余篇。出版专著77部，获得专利61项。
同位素地质重点实验室由中国地质科学院地质研究所和矿产资源研究所共建而成。室实验室拥有~200m2的超净化学间，同时包括三大仪器平台：固体同位素平台、稀有气体同位素与热年代学平台、气体同位素平台。
