地球系统科学研究院是开展全球变化与地球系统科学的重要科学研究中心和创新人才培养基地。研究院结合当今地球科学发展突出学科交叉和综合研究的特点，以地球系统模式及全球变化关键科学问题研究为基础，全球变化综合观测数据平台为支撑，人类活动与全球变化的相互影响机制为纽带，全球变化经济学为重点突破方向，结合国民经济和社会的发展要求，增强全球气候与环境变化的预测能力，开展全球变化与地球系统科学的集成研究。研究院是国内最早牵头研发地球系统模式（BNU-ESM）并独立参与面向气候评估报告的耦合模式比较计划（CMIP）的高校科研机构，参与了中国科地球系统模式（CAS-ESM）等国内外地球系统模式联合研发和应用，是大气数值模式、大气化学模式、陆面数值模式、陆冰模式等地球系统模式的重要研发机构。研究院是全球环境变化领域国际一流的教学和科研机构，在以学术论文产出为主要评价指标的软科“世界一流学科排名”，研究院主导贡献的大气科学学科排名全球第21名，国内高校第3，有力支持了北京师范大学综合型世界一流大学的建设工作。研究院主导建设的二级学科全球环境变化是“地理学”双一流学科重要学科方向，传统优势专业方向，也是优中选优的“一流学科培优行动计划”学科方向之一。

研究院是地球系统模式高性能计算联合研究中心、全球变化与公共健康研究中心的主要建设单位，参与地表过程与资源生态国家重点实验室、遥感科学国家重点实验室（联合）的建设，拥有“神威4000L”高性能计算系统、“京师一号”小卫星、呼伦贝尔卫星地面站、激光雷达、气溶胶粒径分析仪、红外分光光谱仪等一大批大型科研仪器设备，有力支持全球环境变化领域教学和研究工作。近年来，研究院面向国家重大需求，积极承担国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划项目和课题等各类重大、重点科学研究任务，学术研究不断深入，学术成果质与量不断提升，Science、Nature Climate Change、Science Advances、Nature Communications、PNAS等高水平原创性学术成果不断涌现，相关研究得到了中办和国办采纳及党和国家领导人的批示。所取得高水平研究成果有效服务了气候变化、大气污染防治、疫情防控、极地环境探索等国家重大战略需求。

研究院现有专任教师31人，其中教授13人，副教授9人，讲师和博士后5人，工程师2人，行政管理人员1人。教师队伍中有5名国家条理青年人才。