Das Engagement einer großen Zahl von Wissenschaftlern aus sehr unterschiedlichen Fachrichtungen für Probleme der Umweltforschung führte 1985 zur Gründung des Interdisziplinären Arbeitskreises für Umweltforschung, der dann mit Gründung des Zentrums für Umweltforschung 1989 in diesem aufging. Dahinter stand die Einsicht, dass Beiträge zur Umweltforschung fächerübergreifend erarbeitet werden müssen.
Heute gehören dem Zentrum mehr als 70 Wissenschaftler aus 14 verschiedenen Fachbereichen an. Beteiligt ist auch das Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Luftchemie. Die Forschungsarbeiten gruppieren sich um drei große Arbeitsbereiche, die miteinander stark vernetzt sind: die Umweltanalytik und die ökosystemare Forschung sowie ihrer ökonomischen Durchdringung.
Vor allem die Fachbereiche Chemie/ Pharmazie und Physik entwickeln geeignete hochempfindliche und hochspezifische Methoden zum Nachweis kleinster Mengen von umweltrelevanten Stoffen und anderer Substanzen, die den Zustand einzelner Umweltsysteme charakterisieren oder beeinflussen. In den Fachbereichen Biologie und Geowissenschaften steht stärker die Untersuchung vernetzter Umweltsysteme und die Lösung der damit verbundenen Probleme im Vordergrund.
Ein Ziel der ökosystemaren Forschung des Zentrums ist es, den gegenwärtigen ökologischen Zustand von Regionen mit Schwerpunkt auf dem Mittelrheingebiet zu erfassen. Dabei steht die Wechselwirkung und gegenseitige Beeinflussung der verschiedenen hier aufeinandertreffenden Ökosysteme und deren Nutzung durch den Menschen im Vordergrund.
Anthropogene und nichtmenschliche Veränderungen der Atmosphäre stehen im Zentrum eines weiteren Schwerpunkts, der von der Analytik der Spurenstoffe über Aerosolforschung bis zu Transportmodellen der Atmosphäre reicht. Modellierung von Ökosystemen sowie die Bearbeitung ökonomischer und juristischer Fragestellungen der Nutzung der Umwelt durch den Menschen sind ebenso im breiten Forschungsansatz des Zentrums vertreten wie Landschaftsplanung und -gestaltung und deren ethische Aspekte.