遺跡から出土する動物遺存体は当時の人類の採集狩猟漁労活動の反映と考えられるとともに、彼らの周辺にある環境の状況とそれをどのように人類が利用したかを推し量る題材となる。
遺跡から出土した動物の遺体（動物遺存体と呼ぶ）は、全て分析・同定する対象になるので、広く浅く同定する知識が要求されるため、遺跡以外でも動物の硬組織らしい物質が出土した時に研究相談を受ける機会がある。
なかでも、軟体動物門の貝殻について同定と化学分析をする機会が多く、それについてはより深めたアプローチを実施している。近年は研究協力者の援助を受け、酸素・炭素安定同位体比の分析に取り組みつつある。

地球上で最も種数の多い生物である昆虫は、多様な環境に適応して生活しています。しかし地球上の環境は季節によって大きく異なります。特に冬の寒さを耐えるということは、ほとんどの昆虫にとってとても重要なことになります。温帯地域の昆虫は生きていくことが困難な時期が来ることをあらかじめ予測し、季節によって大きく生活パターンを変化させて生きています。これらの昆虫が厳しい季節の訪れをいかにして予測し、そして乗りきっているのかについて、フィールドワークと室内での飼育実験の両方から調べています。また、水生生物と河川の環境の関係や、都市の温暖化が昆虫の活動時期、分布域に与える影響についても研究を進めています。

　瀬戸内海沿岸地域など、西南日本に広く分布している花崗岩について、フィールドワークを主な研究手段として、岩石学的な研究を行なっています。対象は、花崗岩以外にも、凝灰岩類や塩基性火成岩類も取り扱います。研究ではGISなどの情報地質学的手法を利用します。また、花崗岩の風化や地形形成、石材利用などの研究にも取り組んでいます。

太陽をはじめとする恒星や、地球をはじめとする惑星がどのような条件で生まれ、星へと成長してきたか、他の天体はどうなっているかといった疑問を明らかにするため、星・惑星形成の天文現象を観測と理論の両方から検証しています。特に星団形成の過程において、大質量星による誘発的星形成に着目しています。
天文教育の観点からは、星空案内人資格認定講座や四次元デジタル宇宙シアターの構築と運営を行っています。

昆虫やナメクジといった陸生無脊椎動物が、環境の変化に適応するしくみを研究しています。野外採集や実験室の飼育により、生活史形成に日長や温度が果たす役割やその地理的変異、低温への耐性のしくみについても研究を進めています。近年は、シチズンサイエンス(プロジェクトサイエンス）プロジェクトによる、新しい外来種ナメクジの分布調査なども行っています。

時空間的に変動する湿地環境において生物がどのように対応し個体群を維持しているのか、両生類と爬虫類、特にカエルとヘビの行動や生態を調べることでその実態を明らかにしようとしています。水田棲カエル類については、その分布・繁殖フェノロジー・生活史の地理的変異について調べ、農地環境の改変や農事暦といった人間活動がどのような影響をもたらすか、進化・生態・保全生物学的視点にたって解明していくことを目指しています。

宇宙には太陽系以外にも惑星が普遍的に存在し、現在も惑星ができつつある現場があります。それが原始惑星系円盤と呼ばれる、若い形成中の星の周りに普遍的にみられる構造です。このような原始惑星系円盤を、すばる望遠鏡などを使って詳しく観測することで、地球を含む惑星や、太陽系の成り立ちや物質の起源について調べています。
また、新しい観測装置や手法を開発し、新しい切り口から惑星形成研究を切り開いていくことも進めています。

世界各地におけるフィールド・ワークから。「時間軸と空間を意識した自然と人との関わり（＝関係性）の検討」をテーマに、人文・社会や自然科学の枠にとらわれない、ヒトの顔がみえる地域研究を行っています。フィールドは、日本はもとより、アフリカ〜アジア・モンスーン地域まで多種多様な地域を対象としています。また、最近では海外での医療支援に関わるプロジェクトで、村落レベルでの地理的事象の記載研究から、国際貢献を考えています。

野外現地調査と実験室でのマクロレベル・ミクロレベルの研究にもとづき、ヒマラヤから中国を通して日本列島で多様化した被子植物の類縁関係やその起源についてを明らかにしています。

半径6371 kmの地球において、これまでに人類が掘削によって到達した深さは地表からわずか12 km（半径の0.2%）。地球の内部は宇宙より遠いとも言えます。私は地震波を解析し、直接見ることのできない地球深部の様子を探る研究をしています。地震波の伝わり方を調べることで、温度やマグマ・流体の存在などを明らかにし， 地球のダイナミクスを考えます。

日本列島の後期旧石器時代は石刃石器群と代表され、後期旧石器時代の始まりと石刃は密接な関係があります。また石刃と共に後期旧石器時代を代表する石器の一つがナイフ形石器であり、このナイフ形石器の地域的な出土様相と石器群の特徴を通して様々な編年案が提示されています。また後期旧石器時代前半期には石刃技術が完全に定着されていない時点で、縦長剥片及び剥片を活用した技術も確認されています。ただし、これらを通して様々な前半期編年が行われているが、研究者ごとに非常に多様な編年案が提示されていて混乱している部分もあります。その経緯から多様なアプローチとして、石器の機能、使用痕分析、痕跡学的観点から日本列島や東アジアの後期旧石器時代前半期石器群の性格を再考します。

生態学や行動学的手法を駆使して野生動物の自然史研究を進めています。特に陸域・淡水域に生息する淡水ガメ類や海洋に生息するウミガメ類の分布や食性、行動を調べ、彼らの生き様を明らかにすると共に我々人間の活動が彼らの生活にどのような影響を与えているのかについて研究しています。また、異種間交雑がよく観察されるカメ類の生殖隔離の仕組みの解明にも取り組んでいます。その他にオオサンショウウオやスナメリなどの水生生物の分布や個体群構造などにも興味をもっています。

日本では、ネズミやモグラほどの大きさの小さな哺乳類化石は、古い時代の地層からはほとんど発見されていません。これは、小型哺乳類化石の探索が、石灰岩の割れ目や洞窟にたまった堆積物を中心に行われているため、これらの堆積物がほとんど存在しない80万年より古い時代の小型哺乳類はほとんど発見されていません。私は新たな手法を用いることで、350万年前と2600万年前の地層から小型哺乳類化石を抽出することに成功しました。これまでゾウやシカといった大型の哺乳類だけが報告されていた日本の化石哺乳類相に、新たな要素を追加し、東アジアでの哺乳類相の移り変わりを明らかにしようとしています。

モンゴルやケニア、岡山県北部などで化石発掘に関わりながら、地質学的調査に基づいて古環境の復元を行っています。また産出化石と産出層の関係から、小動物（小型脊椎動物化石や昆虫類化石、無脊椎動物化石など）を含めた当時の生態全体の復元も行っています。化石標本を用いた、展示・ワークショップ・講演会など、生涯学習活動も積極的に行っています。

当研究室では、脊椎動物の化石（骨や歯の遺存体）に認められる形態形質を対象として、分類学的および系統学的評価を行い、対象動物の進化や過去における動物相の特徴や変化を明らかにし、さらに層序や年代学的データとあわせて古環境の変化などについて考察しています。

骨粗鬆症、変形性関節症、歯周病など硬組織に関連した疾患は多く、また高齢化社会の到来によって患者は増加しつつあります。本研究室ではこれら疾患の治療を目的として、成長因子、細胞外微小環境、幹細胞の３つをキーワードに硬組織（骨、軟骨、歯）再生研究を展開しています。

野外を基本とした調査により、北陸地方に分布する中生代の地層の地質や古環境を明らかにする研究を行っています。また恐竜の足跡化石から、歩き方、歩いたスピード、群れで行動していたのかなど恐竜の生態を明らかにする研究を行っています。また恐竜化石を主とした博物館展示の効果的な手法についても研究を行っていきます。

「骨組織学（ボーンヒストロジー）」とは、骨を切断し、薄くスライスすることで、内部の組織を観察し、骨の機能や成長について研究する手法です。この手法を用いることで、従来は推定することが困難であるとされてきた、絶滅動物の成長速度、年齢、代謝、水棲適応の度合いなどの生理や生態が明らかにできることがわかってきています。私はボーンヒストロジーを用いて、恐竜類などの大型脊椎動物がどのように生活し、どのような過程を経て巨大化・小型化したのか？また陸上脊椎動物が生理・骨構造をどのように変化させることで海に再び適応し、繫栄することができたのか？といったテーマを研究しています。

動物の骨の中には、木の年輪のような成長輪が観察されることが知られており、これに基いて絶滅した動物、特に恐竜の成長の研究が盛んに行われています。生物の成長は、生理学的・生態学的側面との結びつきが強いため、成長研究を通して化石の外部形態からでは得ることが難しい情報を得ることが期待されます。私は、フィールドワークや世界中の博物館での標本観察から得られた、骨の形態や成長段階などの情報を組み合わせ、古脊椎動物、特に恐竜の分類や進化、生態を研究しています。

国内外の恐竜類の発掘、記載分類など。特に植物食恐竜ハドロサウルス類を中心に研究。加えて現生動物を対象とした実験などを行う。難組織（筋肉・内臓）の進化を骨や骨以外の化石から推定し、恐竜類の進化に与えた影響を検証。

主なフィールドワーク：
・モンゴル
・アメリカ合衆国
・カナダ
命名した古生物：
・Kamuysaurus japonicus
・Yamatosaurus izanagii
・Paralitherizinosaurus japonicus
・Ravjaa ishiii