Il Museo di Scienze Planetarie svolge attività di ricerca scientifica nei settori della Planetologia, della Geologia e della Mineralogia.

Attualmente gli studi principali sono rivolti alla caratterizzazione petrografica e geochimica di meteoriti, tectiti, impattiti e minerali, con particolare attenzione allo studio dei processi legati agli impatti di meteoriti e asteroidi.

Dall'analisi dei minerali presenti all'interno di meteoriti e impattiti si possono ricavare informazioni preziose per comprendere diversi fenomeni naturali che vanno dall'origine del sistema solare alla storia evolutiva dei pianeti.

Particolare interesse riveste poi la ricerca delle tracce di impatti sul nostro pianeta di grossi corpi interplanetari. Questi determinano variazioni ambientali su vasta scala o globali che nel lontano passato, sarebbero state addirittura responsabili delle estinzioni di massa che si sono succedute nella storia della Terra, incidendo profondamente sul corso dell'evoluzione della vita.