I ricercatori che afferiscono alla Sezione di Geologia sono impegnati in ricerca di Paleontologia, Geologia Stratigrafica, Geologia Strutturale, Geomorfologia, Geologia Applicata, Mineralogia, Petrografia, Geochimica, Vulcanologia, Petrografia Applicata, Geofisica e Geotecnica.

Le ricerche hanno rilevanza nazionale e internazionale e vantano collaborazioni internazionali di prestigio. Queste si sostengono grazie a finanziamenti pubblici quali fondi ministeriali italiani, fondi regionali, fondi provenienti dai finanziamenti europei alla ricerca o fondi derivanti da altre agenzie pubbliche internazionali.

Al fine di mettere in pratica i risultati della ricerca e contribuire all'innovazione e allo sviluppo economico nel 2017 viene fondato lo Spinoff GeoMore, che vede una proficua collaborazione tra geologi liberi professionisti, professori universitari e ricercatori nell’applicazione delle più aggiornate tecnologie e strumentazioni per la riduzione dei geo-rischi e la valorizzazione delle geo-risorse.

Il settore della Geografia Fisica e Geomorfologia approfondisce le tradizionali ricerche nel campo delle pericolosità geomorfologiche (frane, fenomeni alluvionali, erosione costiera e valanghe) senza dimenticare la riconosciuta tradizione nella cartografia geomorfologica. L’istituzione a Camerino di una Winter School nazionale in rilevamento geomorfologico e il ruolo di coordinamento in numerosi fogli geomorfologici nell’ambito del Progetto CARG rende il gruppo di ricerca un riferimento a livello nazionale in questa disciplina.
L’inserimento di nuovi ricercatori e ricercatrici nel gruppo ha permesso di arricchire le competenze in diversi settori quali: Sistemi Informativi Geografici (GIS), telerilevamento (satellitare, aereo e da drone) e dell’utilizzo della modellistica climatologica, idrologica e idraulica a supporto degli studi su rischi alluvionali, da frana e da valanga, su fenomeni erosivi di versante e costieri. È recente l’applicazione di modelli e tecniche di “machine learning” per la valutazione della suscettibilità di frana.

Il crescente interesse verso la Geologia Ambientale vede il gruppo fortemente coinvolto con l'organizzazione di tre edizioni del Master in "Progettazione degli interventi di ripristino e bonifica dei siti inquinati" e di altrettante edizioni della Summer School in "Analisi del rischio ambientale. Nello stesso ambito vanno ricordate le attività svolte per la certificazione ambientale ottenuta per la prima volta attraverso procedure LCA (Life Cycle Assessment) per materiali inorganici quali il carbonato di calcio per micronizzati. 
Anche il settore della Geologia Applicata e dell’Idrogeologia ha assunto negli ultimi anni un ruolo molto rilevante. La nuova sede ha infatti permesso lo sviluppo di un moderno laboratorio dove trovano posto attrezzature per la caratterizzazione geotecnica e sedimentologica dei terreni. 

Per quanto riguarda l’idrogeologia, studi sulla disponibilità delle risorse idriche a carattere regionale e sulla salvaguardia delle sorgenti captate a scopo idropotabili sono stati oggetto anche di diverse convenzioni.

L’attività di ricerca nei settori Petrologia e Petrografia, Geochimica e Vulcanologia sono sempre stati contraddistinti da un un’attenzione particolare allo studio di rocce ignee e dei fenomeni vulcanici, specialmente attraverso esperimenti nei laboratori di alta pressione e temperatura. Il Laboratorio di Petrologia e Geochimica Sperimentale rappresenta uno dei pochissimi esempi, in Italia, di laboratorio attrezzato per lo studio dei geomateriali in un ampio intervallo di condizioni. Nel corso degli anni, il laboratorio è stato di continuo ampliato e aggiornato e resta un fiore all’occhiello per la Sezione di Geologia.  Recentemente, il gruppo ha anche iniziato a lavorare ad un nuovo approccio sperimentale che propone di combinare gli esperimenti ad alta pressione e temperatura con la tomografia a raggi X. Questo approccio rivoluzionerà per sempre il modo di investigare i processi di cristallizzazione e vescicolazione nei geomateriali, perché permetterà di guardare i processi in tempo reale direttamente in tre dimensioni aprendo nuove frontiere nel campo sperimentale, non solo nell’ambito della petrologia e della vulcanologia ma anche, più in generale in quello delle scienze dei materiali.

Il settore Geologico-Strutturale ha avuto un notevole impulso a seguito del sisma Umbria-Marche del 1997 al cui studio si sono dedicati alcuni ricercatori con esperienza nel campo delle faglie attive e capaci, a seguito di ricerche condotte negli anni precedenti il sisma. Lo stesso si può dire per il settore geofisico che ha visto lo sviluppo di un attrezzato laboratorio, con l’installazione di una rete sismica locale, che ha portato alla crescita di diversi giovani oggi brillantemente inseriti in enti diversi. 
Un notevole sviluppo hanno avuto, in questo periodo, anche gli studi di cinematica delle placche, con la realizzazione dei modelli relativi all’evoluzione del sistema Tirreno-Appennino, del Mediterraneo, dell’Atlantico settentrionale e del Mar Rosso.
Negli stessi anni, decolla il laboratorio microtermometrico di Inclusioni Fluide i cui studi vengono applicati in particolare a problemi di geologia strutturale (esumazione delle catene circum-mediterranee, e condizioni di pressione e temperatura durante l’attività delle faglie). Gli studi geologico-strutturali e di inclusioni fluide sono stati impiegati anche nel campo delle energie rinnovabili, la geotermia in particolare; a questi si sono aggiunti studi sull’energia da moto ondoso. In questi ambiti sono state attive collaborazioni nazionali ed internazionali e sono stati finanziati progetti a carattere nazionale ed europeo.
Da più di 15 anni è attivo il progetto di ricerca internazionale “Reservoir Characterization Project”, finanziato da un consorzio di importanti multinazionali del settore energetico, quali Shell, Total, Norsk Hydro e Engie. 

Le attività di ricerca nel settore della Mineralogia riguardano lo studio di minerali e geomateriali, terrestri ed extraterrestri, naturali o riprodotti in laboratorio, per lo studio dei sistemi naturali e di problemi applicativi in ambito industriale, tecnologico e ambientale. Il Gruppo si avvale di laboratori per lo studio strutturale ai raggi X, l’analisi microchimica e spettroscopica, la preparazione dei campioni, le analisi fisico-meccaniche, la sintesi di materiali ad alta pressione e temperatura. Inoltre, molta attività di ricerca viene svolta anche presso i sincrotroni europei (principalmente ESRF a Grenoble e Elettra a Trieste) o internazionali. 
Gli ambiti in cui il gruppo di ricerca si è contraddistinto anche a livello internazionale sono: 
a) lo studio strutturale di minerali (ossidi o silicati) e di materiali vetrosi a composizione silicatica contenenti elementi di transizione, di interesse cristallochimico o applicativo.
b) la sintesi di materiali ad alta temperatura e pressione, per investigare come il comportamento strutturale e cristallochimico cambia in funzione delle diverse condizioni ambientali, fornendo informazioni utili per determinarne la formazione in natura, o per seguire le variazioni strutturali che si possono indurre in funzione della composizione chimica, per un tuning delle proprietà fisiche. 
c) i nuovi materiali, ottenuti dal recupero di materiali di scarto industriali (compositi a base resina, vetrosi, edili, di fonderia, fibrosi vegetali e animali) inclusi gli scarti da costruzione e demolizione (CDW), derivanti dalle macerie del terremoto e dalla ricostruzione post-sisma. l recupero di elementi critici è anch’esso un argomento di punta, con lo studio dei processi di estrazione di metalli dai rifiuti elettronici.
d) i beni culturali, che trovano nella mineralogia e petrografia la soluzione a tanti interrogativi, come ad esempio: la caratterizzazione dei materiali ceramici antichi per identificare gli impasti, la tecnologia ceramica ed effettuare gli studi di provenienza dei manufatti; l’analisi dei pigmenti antichi e l’identificazione di mix di pigmenti, negli affreschi, nei vetri, nella ceramica; la determinazione di metalli e leghe metalliche in manufatti e monetazione; lo studio delle malte storiche.

Per quanto riguarda il settore Sedimentologico-Stratigrafico e Paleontologico, è da sottolineare, accanto alla tradizionale ricerca nel campo della sedimentazione terrigena, l’inizio di una attività rivolta allo studio della dinamica costiera e del regime dei litorali, con lo scopo di giungere alla comprensione dello stato delle spiagge italiane e in particolar modo di quello del litorale marchigiano. Nel dettaglio lo studio é stato volto a indagare, tramite un monitoraggio sistematico e continuo, lo stato dell’ambiente nella delicata zona di interfaccia terra-mare, anche in relazione alle variate condizioni di clima d’onda e dell’innalzamento del livello del mare conseguenti il cambiamento climatico globale. Queste ricerche hanno, tra l’altro, portato significativi contributi alla realizzazione del Piano di Gestione Integrata delle Zone Costiere (Piano GIZC) di pertinenza della Regione Marche.
La cartografia geologica rimane, nel corso degli anni, un ambito caratterizzante della sede di Camerino e, oltre alla produzione cartografica legata alla ricerca, gli attuali incarichi ricevuti da ISPRA per alcuni fogli geologici della Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50:000 (CARG, Fogli Visso e Ascoli Piceno), finalmente ripartita dopo anni di stallo, ne sono testimonianza.
Negli ultimi anni l’interesse del gruppo sedimentologico-stratigrafico si è rivolto anche a ricerche su successioni sedimentarie in alcune aree dell’America Latina. Di particolare rilievo è l’attività di ricerca svolta nel deserto di Ica in Perù dove affiora la formazione di Pisco (Eocene-Miocene), nota a livello mondiale per la sua straordinaria ricchezza di resti di fossili, in particolare di vertebrati marini, il cui studio (con finanziamenti FAR  e National Geographic) sta permettendo di ricostruire l’evoluzione nel tempo geologico di un intero ecosistema marino.
Accanto alla micropaleontologia, dedicata in particolare allo studio delle associazioni di foraminiferi bacinali e di piattaforma della successione Umbro-Marchigiana, la paleontologia dei vertebrati ha recentemente ricevuto un nuovo impulso. All'interno di questo campo, oltre alla ricerca sulla Formazione Pisco in Peru, si stanno conducendo studi e scavi in vari siti paleontologici-archeologici all'aperto e in grotta risalenti al Pleistocene medio e superiore. In particolare, queste attività si concentrano nell'area di Frasassi, in sinergia con il Museo delle Scienze di Unicam, e fanno uso di un attrezzato laboratorio per lo studio e il restauro.

Per quanto riguarda la Geofisica, sono stati condotti diversi progetti di tettonica delle placche, con l'obiettivo di esaminare l'evoluzione del Mar Tirreno e del Mar Rosso, e di geo-archeologia
Recentemente le competenze della Geofisica nell’ambito della Sezione di Geologia della Scuola di Scienze e Tecnologie di UNICAM sono state coinvolte nella presentazione di progetti di ricerca (es. Progetto Far 2022, PRIN, etc.) tesi ad affrontare tematiche ambientali di urgente attualità come ad esempio la mitigazione dell’effetto serra attraverso l’individuazione, in Italia ed in particolare nell’Appennino Centrale, di complessi geologico-strutturali potenzialmente idonei allo stoccaggio di CO2 in ambiente sotterraneo, definendo metodologie di caratterizzazione delle strutture candidate e della simulazione di possibili scenari prima, durante e dopo le fasi stoccaggio.  Un altro progetto è volto a ricavare nuove conoscenze sul sistema crosta-mantello dal Mar Tirreno alla costa adriatica, attraverso l’analisi e l’interpretazione congiunte di dati gravimetrici, geotermici, magnetici e magnetotellurici. Ulteriori indagini, svolte su scala locale, stanno inoltre fornendo promettenti risultati per una più rigorosa modellazione geofisica dei principali bacini sedimentari dell’Appennino Centrale attraverso l’impiego di metodologie innovative di analisi ed interpretazione delle componenti residue delle anomalie gravimetriche. 

Nel settore della Geotecnica si studia il fenomeno dell’interazione dinamica terreno-fondazione-struttura nel caso di edifici in cemento armato e di ponti di varia tipologia. In particolare, si è sviluppato un approccio numerico agli elementi finiti per l'interazione dinamica di pali in gruppo in terreni stratificati. Il tema dell’interazione dinamica terreno-fondazione è stato studiato anche attraverso prove di identificazione dinamica in situ ed in vera grandezza condotte su pali off-shore e fondazioni profonde di varia tipologia (micropali iniettati e non).
Negli ultimi anni è stato indagato anche il tema della mitigazione del rischio di liquefazione sotto edifici esistenti per mezzo di tecniche di stabilizzazione passiva. In particolare, si è studiata la permeazione per mezzo di miscele di nanosilicati e si è condotta una campagna prove in condizioni chimico-fisiche controllate per approfondire lo studio della progettazione di idonee miscele a seconda delle caratteristiche dei terreni naturali incontrati.

Il Corso di Studi in Tecnologie e Diagnostica per i Beni Culturali è un corso della Scuola di Scienze e Tecnologie gestito all’interno della Sezione di Geologia. Si tratta, tuttavia, di un corso di laurea a carattere fortemente interdisciplinare e che coinvolge anche altre Scuole di ateneo di UNICAM, con competenze scientifiche che spaziano dalla chimica alla geologia, dalla biologia all’architettura senza dimenticare discipline umanistiche come la storia dell’arte, la storia dell’architettura e la giurisprudenza.
Anche le attività di ricerca legate al tema dei Beni Culturali rispecchiano la grande varietà delle discipline insegnate nel corso.
Alla Sezione di Geologia appartengono i gruppi di ricerca che si occupano di Geoarcheologia, e dello studio e caratterizzazione dei materiali inorganici. Il primo gruppo conduce da anni ricerche all’interno di importanti siti archeologici in Italia (Valle dei Templi-Agrigento, Selinunte, Tusa, Carsulae, Villa Adriana-Roma fra gli altri) e in Albania (Antigonea) supportando team internazionali di archeologi con rilievi geomorfologici, prospezioni geofisiche, e tecniche di remote sensing utilizzando anche droni e strumentazioni aereotrasportate.
Alla Sezione di Chimica e di Fisica appartengono ricercatori che svolgono studi nel campo della diagnostica chimico-fisica e dei materiali organici dei Beni Culturali. In particolare, vengono utilizzate tecniche analitiche (ICP, elettrochimica) le cui informazioni sono analizzate con metodi chemiometrici per avere informazioni sulla provenienza e la tecnologia di fabbricazione di reperti metallici (rostri, cinturoni). Gli studi fatti hanno anche testato tecniche di conservazione di questi materiali metallici (bronzo, ferro). Le indagini di caratterizzazione chimica e fisica dei materiali utilizzati nel corso dei secoli per i beni culturali permettono invece di sviluppare studi sulla loro origine, utilizzo, degrado e conservazione. La ricerca della diagnostica in questo settore permette infatti di studiare gli effetti degli inquinanti, i meccanismi fisici e chimici del degrado, le modalità di azione dell’umidità e dei sali solubili, gli effetti dei gas e del particolato presente nell’aria, gli effetti dell’irradiazione termica e luminosa. Le tecniche diagnostiche non distruttive permettono oggi di ottenere dati fondamentali ai fini del recupero e della conservazione con una valutazione della compatibilità fisica, chimica e biologica con i nuovi materiali nel restauro, anche con efficaci monitoraggi in situ e in remoto. Inoltre, le tecniche di imaging restituiscono una visione delle opere pittoriche in grado di svelare dettagli e informazioni invisibili ad occhio nudo, aprendo in questo modo inediti scenari per nuovi studi ed approfondimenti.
Nell’ambito più prettamente chimico, sono molti gli studi che si affiancano ai beni culturali e sono rivolti alla sintesi di materiali che prevengono il degrado delle opere d’arte, allo studio di malte antiche e alla loro formulazione, nel contesto degli additivi compatibilizzanti e del riciclo di scarti da utilizzare nel restauro dei beni culturali e allo sviluppo di materiali con proprietà antibatteriche come strumento per diminuire fasi di pulizia piuttosto invasive.
Alcuni ricercatori appartenenti alla Scuola di Bioscienze e Medicina veterinaria si occupano invece dello studio dei beni antropologici e di ricerche connesse al degrado dei materiali dei beni culturali connessi alla presenza di deteriogeni di origine vegetale o microbiologica.
Alla Scuola di Architettura e Design appartengono i gruppi di ricerca in Disegno, Restauro e Ingegneria Strutturale che si occupano di tecniche diagnostiche e di monitoraggio di beni architettonici, ricostruzioni digitali e tecniche di realtà aumentata. La ricerca nell’ambito dell’Ingegneria Strutturale è incentrata sull’innovazione delle procedure per l’acquisizione, l’elaborazione e l’interpretazione delle misure
sperimentali nei beni architettonici per effetto delle azioni naturali (eventi sismici in primis) e antropiche, con l’obiettivo di valutarne la sicurezza e pianificarne la manutenzione ed eventuali interventi, anche sulla base dell’analisi delle prestazioni meccaniche dei materiali storici in funzione del loro invecchiamento e degrado. La ricerca nell’ambito del settore del restauro è orientata alla conoscenza delle modalità costruttive che sono state utilizzate nella storia, per definirne le caratteristiche materico-costruttive, finalizzando le analisi multidisciplinari all’individuazione delle più idonee tecniche d’intervento, sia di tipo tradizionale sia ad elevato livello d’innovazione. Nell’ambito del Disegno e della Rappresentazione digitale, le ricerche si concentrano su due tematiche principali. Da un lato, si indaga l’ampia area del disegno per la Realtà Virtuale, con il fine di definire procedure per l’allestimento di scene 3D e l’elaborazione di VR experience. Dall’altro lato, si esplorano le potenzialità delle nuove tecnologie per la comunicazione e valorizzazione sia del patrimonio materiale che di quello immateriale.
Le attività di ricerca nel campo della storia dell’architettura, della città e del territorio si snodano lungo tre filoni prioritari di indagine: 1) studi inerenti le forme e i caratteri di territori diversi, per estensione e significato, tra medioevo ed età contemporanea; 2) studi di storia dell’architettura e della città, condotti sia su scala locale – con particolare riferimento ai casi di Roma e delle Marche – sia continentale, tra Otto e Novecento; 3) studi finalizzati al censimento e alla catalogazione di beni materiali d’interesse storico. La ricerca storico artistica, d’altro canto, ha come focus principale il patrimonio tra le Marche, l’Umbria e l’Abruzzo, inteso come ambito culturale omogeneo con regole e consuetudini proprie, spesso diverse rispetto ai cosiddetti centri maggiori come Firenze, Roma o Venezia. In questo ambito di ricerca sono state stipulate convenzioni di studio con diversi comuni della Regione Marche e della Regione Umbria per la valorizzazione del rispettivo patrimonio culturale. Numerose attività sono poi rivolte alla ricostruzione virtuale di molte opere d’arte danneggiate nel corso degli eventi sismici che hanno colpito l’Italia centrale nel 2016 e che in alcuni casi sono state trasferite in località differenti da quella originaria sia in Italia che
all’estero.
La ricerca in ambito giuridico nella materia dei beni culturali e, più in generale, del patrimonio culturale si sviluppa su tre piani principali. Il primo investe le criticità legate alla nozione stessa di bene culturale. Il patrimonio culturale italiano è composto sia da elementi culturali materiali che immateriali ma solo i primi ricevono una compiuta tutela da parte del codice dei beni culturali. Il secondo profilo è organizzativo. Da
questo punto di vista, vengono condotti studi in materia di enti e organizzazioni che si occupano di tutela e promozione della lingua italiana nell’accezione “di bene culturale in sé” come riconosciuta dalla Corte costituzionale nel 2017. Riguardo le funzioni di tutela, valorizzazione e gestione gli interessi di ricerca si concentrano nei limiti che la valorizzazione incontra con particolare riferimento alle misure di tutela
previste dal codice dei beni culturali e del paesaggio e dai limiti che norme pongono nell’ambito della fruizione (ad es. grandi afflussi turistici e conservazione del bene), nonché all’apporto che le nuove tecnologie offrono per la tutela e la valorizzazione del patrimonio culturale anche in situazioni emergenziali.