Sozio-ökologische Forschung beschäftigt sich mit Interaktionen zwischen Mensch und Umwelt. Sie untersucht das Wirkungsgefüge physikalisch-chemischer, biologischer und soziokultureller Prozesse, in dem der Mensch zugleich Verursacher und Betroffener ist, aber auch zum Gestalter werden kann. Umweltphänomene werden als komplexe gesellschaftliche Probleme angesehen und nicht bloß als Naturerscheinungen. Mensch-Umwelt-Systemen können nur interdisziplinär erfasst und erklärt werden.
Die Forschungsergebnisse sollen zu einer nachhaltigen Entwicklung beitragen. Nachhaltigkeit wird dabei als Zielvorstellung verstanden, die ökologischen Grundlagen nicht zu gefährden, soziale Konflikte zu vermeiden und wirtschaftlich stabilisierend zu wirken. Nachhaltigkeit ist somit eine Strategie, die dazu dient, die Lebensgrundlagen zukünftiger Generationen zu sichern.
Die Erforschung jener Material- und Energieflüsse, die Gesellschaften benötigen, um ihre biophysischen Strukturen aufrechtzuerhalten („gesellschaftlicher Stoffwechsel“), steht hier im Zentrum des Interesses. Neben den quantitativen Dimensionen stofflicher und energetischer Wechselwirkungen werden auch qualitative Veränderungen – beispielsweise chemische Umwandlungen oder genetische Modifikationen – untersucht.
Kultur- und Flusslandschaften sind einer stetigen Dynamik unterworfen, die im Wechselspiel natürlicher und vom Menschen bedingter Faktoren entsteht. Kulturlandschaftsforschung untersucht den Einfluss von Prozessabläufen in Wirtschaft und Gesellschaft auf die ökologischen Rahmenbedingungen und die daraus resultierenden Veränderungen der Landschaft.
Dieser Forschungsbereich beschäftigt sich mit der Analyse von Handlungsabläufen und Handlungsfolgen mit Hilfe von Handlungstheorien. Auf diese Weise können Akteure und Aktionen identifiziert werden, die stabilisierend oder zerstörend in Ökosysteme eingreifen. Die Kenntnis solcher Handlungs- und Kommunikationsabläufe ist notwendig, um nicht-tragfähige Aktionen zu identifizieren und bestpractice Modelle zu entwickeln.
Strategien und Maßnahmen zur Erhaltung natürlicher Lebensgrundlagen müssen von der Gesellschaft akzeptiert werden, damit sie erfolgreich sein können. Governance-Forschung analysiert Zielkonflikte zwischen verschiedenen gesellschaftlichen Gruppen und schafft eine Basis, damit die Ziele der Nachhaltigkeit gleichwertig mit anderen wirtschaftlichen und sozialen Zielen in der Gesellschaft verankert werden können.
Naturereignisse werden zu Risiken, wenn der Mensch davon betroffen ist. Vulnerabilität („Verwundbarkeit“) und Resilienz („Widerstandskraft“) von Ökosystemen und die damit verbundenen Gefahren und Chancen stehen im Zentrum diese Forschungsbereichs. Risikoforschung bildet eine Klammer zwischen natur- und sozialwissenschaftlicher Ökosystemforschung.