Les activités de recherche au CEREA ciblent l'environnement atmosphérique, plus particulèrement la micrométéorologie de la couche limite de l'atmosphère (c'est-à-dire la couche atmosphérique qui s'étend de la surface à une altitude de 1 à 2 km d'altitude) et la modélisation numérique de la qualité de l'air. L'assimilation de données dans les modèles de géophysique est aussi un domaine de recherche important.