L'Osservatorio Vesuviano svolge attività di ricerca in diversi campi della geofisica, della geochimica e della vulcanologia con l'obiettivo principale di studiare i processi che generano le eruzioni vulcaniche e definire i meccanismi che governano la loro evoluzione. In particolare le attività di ricerca sono finalizzate al monitoraggio dei vulcani attivi e riguardano la fisica del vulcanismo, la geochimica dei fluidi, la geodesia, la sismologia, la sismottettonica, la vulcanologia e la petrologia.
Obiettivi principali delle attività di ricerca dell'Osservatorio Vesuviano sono i vulcani napoletani - Vesuvio, Campi Flegrei e Ischia - e l'isola di Stromboli.
Sono comunque attivi progetti e numerose ricerche in altre aree del territorio nazionale e estero.
I temi toccati dalle attività di ricerca sono inquadrati nell'ambito dell'organizzazione INGV per Dipartimenti:
