1. 利用先进的地球物理探测技术，对青藏高原进行了深部地球物理调查，加深了对岩石圈深部结构、组成与演化的认识，并提出了一系列大陆碰撞的地球动力学模型，深化了大陆动力学研究。
2. 中国大陆科学钻探自2001年6月25日正式开钻，于2002年4月9日胜利终孔，取得了极为珍贵的岩心、流体及其气体样品、岩屑样品和原位测井资料，建立了岩性剖面、构造剖面、岩石物性剖面等，揭示了孔区精细的地壳结构。
3. 通过对先导孔岩心的系统测定，查明了一些物理参数和物性参数的各向异性信息。在排除钻进及泥浆干扰的前提下，从先导孔发现了烃类气体和异常气体，初步研究表明，地下流体可能有多种来源。
4. 通过DNA分析，在先导孔岩心中发现了极端条件下形成的微生物，为生命起源的研究提供了重要信息。
5. 通过锆石的拉曼光谱及矿物包体的微构造研究，获得了超高压变质作用的指示矿物柯石英在苏鲁南部地区棚茄三维空间大面积分布，表明巨量物质曾发生过超深俯冲作用。
6. 按照成因、产出及组合重新划分了不同种类的超高压变质岩石单元，并已标在新填绘的1:25万地质图上，据此建立了新的构造格架。
7. 地震层析剖面揭示了250公里深度范围内苏鲁超高压变质带的结构特点及郯庐断裂和响水断裂超岩石圈断裂的性质。
8. 在先导孔中发现可能来自于深部的CH4、He和CO2气体异常，经过DNA分析，在先导孔岩心1068米处榴辉岩中发现的地下微生物。
9. 在青藏高原北部祁连山南缘发现一条350公里长的早古生代超高压变质带，并提出中国南北板块之间存在一条长4000公里的巨型高压超高压变质带。
10. 发现了中亚最大的阿尔金走滑断裂中早期形成的糜棱岩带，并获得阿尔金断裂形成年龄为220～240百万年。
11. 提出了青藏高原北部前新生代三次重要岩浆事件及造山作用，“挤压转换”的新构造类型和华力西期以来大型平移作用及块体旋转的新认识，初步建立了青藏高原北部基本构造格架及新的碰撞造山模式。
12. 阿尔金断裂带早期形成具左行走滑特征的糜棱岩中定向生长锆石的U-Pb测年（SHRIMP）数据：240～220百万年。
13. INDEPTHⅢ项目野外共布设77台REFTEK宽频地震仪，其中57台在野外进行了为期1年的天然地震观测，取得了高质量的深部地震探测巨量数据。
14. 初步建立了青藏高原腹地不同地块地壳速度结构模型和深部构造模式，高精度地确定了藏北高原地壳厚度，分析了拉萨地块与羌塘地块上地幔各向异性及其空间展布。
15. 沿德庆—龙木错测线布置26个长周期大地电磁（LIMS）测点和57个宽频MT测点；沿那曲—格尔木长约600公里测线布设25个长周期大地电磁测点和47个宽频MT测点。
16. 发现青藏高原腹地由南向北，上地壳普遍存在高导体，但高导体分布是间断的、不连续的，其埋深由浅变深，导电性逐渐减弱。
17. 发现可可西里—金沙江缝合带在100公里深度以上产状向北倾斜。以可可西里—金沙江缝合带为界，高原壳幔电性结构有明显变化。
18. 东亚大陆显生宙演化总趋势为冈瓦纳大陆北缘之裂解和西伯利亚大陆南缘的增生，以及古亚洲、环太平洋和特提斯三大构造域的形成。
19. 华南新元古代裂谷盆地演化——兼论与罗迪尼亚超大陆解体的关系。
20. 辽西首次发现真正会飞的“恐龙”——中华神州鸟，为研究鸟类的起源和早期演化、鸟类的定义、鸟类的飞行起源、羽毛的起源和演化等重大科学问题提供了十分难得的古生物资料。
21. 我国发现世界最原始的被子植物化石新类群“辽宁古果”和“中华古果”，为被子植物起源的认识提前了1500万年。
22. 通过系统研究澄江动物群在滇东地区的分布，发现了一批新的化石点，研究了澄江动物群109个属和122个种，发现新属44个，新种59个。
23. 贵州关岭生物群研究，被认为是全球晚三叠世独一无二的化石库。
24. 全球二叠系—三叠系界线层型研究在华南广泛发现和证实了“过渡层”或“混生层”的地层意义，证明了我国二叠系—三叠系界线地层的连续性。
25. 大规模成矿作用与大型矿集区预测项目2002年取得三项突出进展：大规模成矿作用出现在180～160百万年、140百万年左右和130～110百万年三个时期；云南丽江地区发现了两处苦橄岩，为我国西南峨眉山大火成岩省是地幔柱演化产物的观点提供了重要证据；运用地球化学急变带理论和方法，在大火成岩省东南部的滇东北鲁甸地区预测发现了面积较大的铜矿靶区。
26. 北京首都地区大气、水、土环境污染机理与调控原理项目2002年取得的主要进展：采用单点激光雷达，太阳光度计，系留汽艇，TOVS、TOMS和MODIS多类卫星遥感综合探测手段，对空气污染物连续监测，获取了北京冬季城市边界层大气动力结构综合观测数据；密云水库流域土壤侵蚀、小型矿山开采、农业活动等点源和面源污染所携带的化学物质对水库水质已造成影响；城市近郊地下水排污河渠对地下水污染的影响不大，垃圾填埋场淋滤液对地下水污染有一定程度的影响；详细确定了北京城近郊区较大范围内重金属、持久性含氯有机污染物等的种类，圈定了空间分布范围，发现了严重污染点。
