Die Forschungsarbeiten am GFZ erfolgen in 30 Sektionen, welche entsprechend den Forschungsschwerpunkten zu sechs Departmentszusammengefasst sind. Die langfristigen Forschungsziele des GFZ werden in der übergreifenden, themenorientierten Programmforschung der Helmholtz-Gemeinschaft umgesetzt. Jedes Programm beinhaltet mehrere Forschungsthemen, die so genannten Topics. Die Forschung innerhalb der Topics erfolgt sektionsübergreifend.