Le competenze del settore riguardano i processi fisici che caratterizzano la dinamica dei fluidi terrestri con lo specifico taglio e le finalità proprie delle Scienze della Terra e loro applicazioni ambientali. In particolare il settore si occupa della struttura ed evoluzione dell'atmosfera e dell’idrosfera; della circolazione dei fluidi, compreso il trasporto di inquinanti, in tutti i comparti della Terra fluida e delle loro interazioni, attraverso scambi sia di massa che di energia. Vengono utilizzate tecniche prevalentemente fisiche, ma anche matematiche e informatiche, sia di carattere teorico e modellistico, sia di carattere sperimentale e osservativo con lo sviluppo originale, nell'ambito degli specifici obiettivi, di metodi matematici, computazionali e informatici, strumenti e procedure di misura. Le indagini sperimentali includono misure dalla superficie, in mare e in atmosfera e tecniche di telerilevamento, misure geodetiche e topografiche anche per l'analisi dei rischi naturali. Il settore cura anche l'educazione scientifica e la didattica delle geoscienze.