As principais linhas de pesquisa básica em geociências desenvolvidas no IG concentram-se nas áreas de:
Geologia: evolução de terrenos graníticos e granulíticos, evolução das bacias sedimentares e/ou de baixo grau metamórfico, tectônica rúptil e mapeamento de coberturas sedimentares cenozóicas;
Geomorfologia: estudos paleogeográficos do Brasil de sudeste, estudo de processos geomorfológicos dos trópicos úmidos, abordagem geomorfológica dos fenômenos de erosão acelerada e geoprocessamento aplicado à pesquisa geomorfológica;
Hidroclimatologia: classificação e/ou zoneamento climático nos estudos regionais e de planejamento territorial, bem como de Unidades de Conservação; estudos de eventos climatológicos (ex: chuvas intensas no verão) em situações de risco ambiental; análises de tendência e variabilidade climática.
Paleontologia: análise micropaleontológica das seqüências sedimentares do Estado, com fins taxonômicos, bioestratigráficos e biocronoestratigráficos.
Os levantamentos básicos são fundamentais para o desenvolvimento das áreas aplicadas, como por exemplo, na elaboração de zoneamentos geotécnicos com determinação de áreas suscetíveis a escorregamentos e predispostas a conter blocos de rochas no meio do solo, potencial mineral (caulim, material para construção, argila, areia, minérios em geral), potencial hidrogeológico (melhores locais para perfuração de poços), determinação da vulnerabilidade de água subterrânea, seleção de áreas para disposição de resíduos sólidos, desenvolvimento de geotecnologias, monitoramento ambiental de sistemas subterrâneos e manejo de áreas com potencial ecoturístico e espeleológico e divulgação científica em geral.
Outras informações sobre os levantamentos básicos podem ser consultadas em Programas.