Desde sua criação o CECLIMAR desenvolve e apoia diversas atividades de pesquisa. As primeiras pesquisas tinham como foco o estudo de aspectos ambientais de drosófilas, espécies vegetais e microcrustáceos. Hoje o CECLIMAR conta com pesquisadores que executam estudos em diversas áreas, como (paleo)biologia animal e vegetal, monitoramento pesqueiro, conservação de recursos genéticos, microbiologia, análises de águas superficiais e subterrâneas, gerenciamento de resíduos e seus impactos ambientais, educação ambiental, reabilitação de animais silvestres e seus impactos, dentre outras áreas de atuação.