实验室凝聚了地震学、地磁与古地磁学、电离层物理、磁层物理、高层大气物理、行星物理、计算模拟等地球物理学研究力量，以及地球化学、比较行星学、矿物物理学等多学科研究力量，是一支有极具特色和实力的地球与行星物理研究队伍，包括国家自然科学基金委创新研究群体2个，中国科学院国际合作伙伴计划创新团队1个。杰出人才包括中国科学院院士2人，国家杰出青年基金获得者7人，国家优秀青年基金获得者9人，中国青年科学家地球科学提名奖1人，中国青年科技奖2人，中国地球物理学会“傅承义奖”和“赵九章奖”获得者5人。20多人次担任国际学术组织和国内专业学会职务。

实验室拥有国际水平的观测和实验模拟平台，包括：我国第一台（目前唯一）NanoSIMS 50L型纳米离子探针实验室，建立了该仪器的一系列分析方法，实现了纳米尺度同位素分析；由400多套宽频地震计组成的流动台阵实验室，具备大规模、高质量和高精度地震学野外能力，已在我国华北、特提斯和青藏高原等地震观测中作出突出贡献；先进的古地磁学和年代学研究平台，国内首次将古地磁与年代学紧密结合，大大提升了地球动力学研究能力；高性能计算模拟平台，运算能力达到每秒50万亿次；先进的金刚石压砧高温高压实验及配套的聚焦离子束微观分析平台；稀有气体分析平台，研制出具有自主知识产权的、高真空低本底的稀有气体提纯系统，国内首次实现了单颗粒测量；综合的、全球尺度的地磁－电离层观测网，建成了三亚VHF雷达观测网，不仅填补了我国低纬电离层雷达探测空白，由于其探测新模式的开发，获得国际低纬电离层和低纬雷达综合探测组网组织的肯定；新近成立的冷湖行星地质观测中心立足于瞄准太阳系行星的典型光学辐射源观测，尤其聚焦在地质活动所导致的环境变化，从而对行星的地质与空间多圈层耦合过程作出特色的研究成果。