与河海大学共同建立了中美全球变化与水循环研究中心，与中科院等科研院所和高校建立了良好的合作关系，开展了一系列学术交流活动。

美国沙漠研究所（DRI）拥有三个研究部门和一个教育办公室，40个实验室和设施。其400多名员工，在七大洲的 40 多个科学领域工作，开展了300多个项目。

其研究领域包括：空气质量、考古学、天体生物学、大气建模、生物学、生态工程、基因组医学、健康科学、地球化学、地质学、地统计分析、地下水、污染暴露对健康的影响、水文地质、气象、自然资源可持续性、污染物表征、遥感、社会科学、水资源管理、天气改造、荒地火灾科学等。

其实验室包括：气溶胶物理实验室、溶解有机碳14实验室、环境地质力学实验室、地球微生物实验室、水文地球物理实验室、光谱学和光学实验室、微塑料实验室、有机分析实验室、土壤表征和第四纪土壤学实验室、土壤物理与水力学实验室、微量化学/冰芯实验室、气溶胶中矿物粉尘的X射线衍射分析、水分析实验室等。

2023年12月，美国—加拿大气候适应性西部互联电网中心成立，美国沙漠研究所是学术成员之一。

大气科学部

美国沙漠研究所大气科学部开展基础和应用研究，并提供与空气质量和相关健康风险、云和气溶胶物理学、大气化学、气候、可再生能源、火灾科学和大气动力学相关的服务。

大气科学部研究人员开发了用于从地面、无人驾驶和有人驾驶飞机以及卫星进行观测的仪器，以及用于观测计划的技术。无机和有机化学实验室提供大气污染物的痕量分析，支持评估人类对空气质量的影响。该部门在气象学、大气动力学、降水过程、大气化学、气溶胶形成、能见度评估、城市空气质量和复杂地形中污染物传输的大气和空气污染过程的数值模拟方面具有广泛的能力。

大气科学部人员主要在内华达州里诺和拉斯维加斯的办公室和实验室设施工作。教职员工为联邦、州和地方政府、部落、私营企业、基金会和大学维持约4000万美元的活跃项目。其赞助商包括美国能源部、美国国防部、美国国家航空航天局、美国国家科学基金会、内华达州环境保护部、内华达太浩保护区、特拉基梅多斯水务局、内华达州南部水务局等。

作为内华达高等教育系统的一部分，大气科学部教师在内华达大学的大气科学研究生项目中管理和教学，学生在大气科学部教师的监督下进行研究，同时攻读硕士或博士学位。

水文科学部

水文科学部的使命是促进社会对水文系统的基本知识和理解，并在水资源长期可持续性方面发挥领导作用。

该部门有大约 100 个正在进行的研究项目，来自赞助商的年度科研预算约 1300 万美元。

地球生态系统科学部

地球与生态系统科学部的使命是在生命和地球科学领域开展高质量的基础和应用研究，特别是那些处理地球表面地质过程、生物、生物群落和人类社会的复杂相互作用的研究。沙漠研究所努力通过出版物和服务响应科学界，开发科学管道，帮助公众了解重要的环境问题。

该部门有大约 80 个正在进行的研究项目，来自赞助商的年度科研预算约 800 万美元，其赞助商包括美国内政部，美国农业部等。

2009年，由中国科学院地球环境研究所、西安秦始皇兵马俑博物馆、香港理工大学和美国沙漠研究所四方联合开展的“西安秦兵马俑博物馆室内大气污染联合研究项目”通过验收，该项目在文物保护领域取得良好成果。

2011年，安芷生院士获美国沙漠研究所杰出国际科学家奖，这是美国沙漠所首次将该奖授予非美籍科学家，以表彰安院士在地球环境科学领域的杰出成就。

2012年，中国科学院地球环境研究所与美国沙漠研究所在西安正式签署合作谅解备忘录。备忘录的签署有力推进和深化双方的合作，使两所科学家的学术互访与交流常态化，共同促进世界地球环境科学的发展。

2012年，美国沙漠研究所所长与新墨西哥州立大学教授访问新疆阿克苏农田生态系统国家野外科学观测研究站，双方围绕土壤无机碳累积的水分及生物控制因素、无机碳与有机碳转化关系、土壤碳固定速率等，进行了热烈讨论，在一系列研究领域和方向上达成共识。

2014年，驻旧金山总领事袁南生访问美国沙漠研究所。袁总领事高度赞赏沙漠研究所在环境科研领域取得的成就，感谢该所长期以来致力于与中方开展在沙漠治理、水资源保护、文物修复等方面的合作，为推动中美科技合作与交流作出新的贡献。

2014年，由中国科学院寒区旱区环境与工程研究所和美国沙漠研究所承担的国际科技合作项目“青藏高原冻土中原油降解微生物的筛选及耐冷工程菌构建”在兰州启动。

2015年，美国沙漠研究所微生物专家Henry Sun教授在中国科学院新疆生态与地理研究所作了题为“沙漠微生物学：从南极到死谷”的学术报告。提出了微生物研究在我国干旱区的若干热点问题。

2019年，美国沙漠研究所大气科学系王小亮教授来访上海交通大学环境学院，教授结合自己多年的仪器研发经历，详细介绍了多波长热/光学碳分析仪（DRI Model 2015）的开发，以及这种新型的碳分析仪在棕色碳(BrC)研究中的应用效果。

2019年，受西北师范大学风沙危害区生态修复与沙产业协同创新中心、生态环境相关高分子材料教育部重点实验室及甘肃省高分子材料重点实验室邀请，美国沙漠研究所陈力副教授在西北师范大学新校区作了题为“干旱环境土壤入渗及其关联环境与生态水文过程”的学术报告。