Geowissenschaftliche Studien am Rand der Inlandeise und in den Permafrostgebieten sowie die Physik und Chemie der Atmosphäre über den polaren Landmassen sind die Hauptarbeitsgebiete des Instituts. Sie ergänzen das auf die polaren Meere orientierte Forschungsprogramm des Alfred-Wegener-Instituts in Bremerhaven. Neben seinem Hauptsitz in Bremerhaven hat das AWI drei Außenstellen: die Forschungsstelle Potsdam, die Biologische Anstalt Helogoland und die Wattenmeerstation Sylt.

Die AWI-Forschungsstelle Potsdam wurde im Januar 1992 gegründet und ist aus dem Zentralinstitut für Physik der Erde der Akademie der Wissenschaften hervorgegangen.