Les activités de recherche au CEREA ciblent l'environnement atmosphérique, plus particulièrement la micrométéorologie de la couche limite de l'atmosphère (c'est-à-dire la dynamique de 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 en prenant notamment en compte la modélisation des aérosols. L'assimilation de données dans les modèles de géophysique est aussi un domaine de recherche important, utile à la fois dans le domaine de la modélisation inverse pour caractériser des sources de polluants par exemple, mais aussi dans la mise en place de modèles de substitution beaucoup plus rapides que ceux utilisés habituellement dans nos simulations, mais qu'il faut qualifier en utilisant des techniques d'apprentissages.