Forschungsinhalte der Abteilung sind das Sonneninnere, die Sonnenatmosphäre, das solare Magnetfeld, die Heliosphäre und das interplanetare Medium sowie Strahlung und energiereiche Teilchen von der Sonne. Die Abteilung leitet die Ballonmission Sunrise, ein ballongetragenes Observatorium, das die Sonne aus einer Flughöhe von etwa 35 km untersucht. Neben zahlreichen weiteren Beteiligungen an Weltraummissionen trägt die Abteilung maßgeblich zur ESA-Mission Solar Orbiter bei.

Die Abteilung untersucht das Innere, die Oberflächen, Atmosphären, Ionosphären und Magnetosphären der Planeten, deren Ringe und Monde, sowie Kometen und Asteroiden. Zu den wichtigsten Weltraummissionen, zu denen die Abteilung aktuell beiträgt oder beigetragen hat, zählen die ESA-Missionen JUICE ins Jupitersystem, BepiColombo zum Merkur und Rosetta zum Kometen Churyumov-Gerasimenko sowie die NASA-Missionen InSight zum Mars und Dawn zum Asteroidengürtel.

Helioseismologie und Asteroseismologie sind Methoden, die die Schwingungen der Sonne und Sterne nutzen, um ihre innere Struktur und Dynamik zu erforschen. Damit können wir die Theorie der Sternenstruktur und -evolution überprüfen und weiterentwickeln, und dadurch einem Verständnis des solaren und stellaren Magnetismus näherkommen. Die Abteilung beherbergt das Deutsche Datenzentrum der NASA-Mission Solar Dynamics Observatory, und bereitet die Einrichtung des Datenzentrums für ESA’s Exoplaneten-Mission PLATO vor.