Η έρευνα του Εργαστηρίου Γεωργικής Υδραυλικής επικεντρώνεται κυρίως στα παρακάτω αντικείμενα:

• Αρδεύσεις και Στραγγίσειςπου εστιάζουν σε έρευνα πεδίου και εργαστηριακές μελέτες για τις βασικές διαδικασίες της αρδευόμενης γεωργίας, και τις στραγγίσεις. Επιπρόσθετα η απόκριση Καλλιεργειών στο νερό, η ελλειμματική άρδευση, η άρδευση με ύδατα χαμηλής ποιότητας (grey water) αποτελούν επίσης σημαντικά ερευνητικά αντικείμενα.
• Φυσική εδάφουςπου ασχολείται με την κίνηση του νερού και των θρεπτικών στοιχείων κατά τις αρδεύσεις και στραγγίσεις, τις ροές μάζας και ενέργειας στην ακόρεστη και κορεσμένη εδαφική ζώνη, την διαμόρφωση των κατατομών υγρασίας, αλάτων και άλλων ουσιών, τις φυσικές και υδραυλικές ιδιότητες των πορωδών μέσων κ.α.
• Βιοκλιματολογία-Μικρομετεωρολογία, που γενικά ασχολείται με τις επιδράσεις του φυσικού περιβάλλοντος στους ζώντες οργανισμούς. Αν και ο Ιπποκράτης άγγιξε νωρίς αυτά τα θέματα στην Πραγματεία του Περί Αερίων, Υδάτων και Τόπων, η επιστήμη της Βιοκλιματολογίας εξελίχθηκε σε ένα σημαντικό πεδίο τις τελευταίες δεκαετίες με την αυξανόμενη ανησυχία για το περιβάλλον. Ασχολείται στον Τομέα, με την Μελέτη της επιρροής των μετεωρολογικών συνθηκών και του κλίματος στην ανάπτυξη των φυτών, την εξατμισοδιαπνοή, τις σχέσεις ατμόσφαιρας-εδάφους-φυτού, την επίδραση του μικροκλίματος στην γεωργία και την επιρροή του παρελθόντων και παρόντων κλιματολογικών συνθηκών για την ανάπτυξη και κατανομή των φυτών.
• Εγγειοβελτιωτικά Έργα και Μηχανική των Αρδεύσεωνπου αναφέρονται στην σχεδίαση, ανάλυση, εκσυγχρονισμό, χρήση και διαχείριση, εγγειοβελτιωτικών έργων (έργα υδρομάστευσης και ταμίευσης, δίκτυα μεταφοράς και διανομής του αρδευτικού νερού, ανοικτών και κλειστών αγωγών, δίκτυα στράγγισης) και στο σχεδιασμό των συστημάτων άρδευσης στο αγροτεμάχιο (επιφανειακά συστήματα, συστήματα καταιονισμού και συστήματα μικρο-άρδευσης).
• Διαχείριση Υδατικών Πόρωνπου εστιάζει στο σχεδιασμό και στην λήψη των αποφάσεων για σύνθετα προβλήματα με την χρήση της πληροφορικής και των τεχνολογιών πληροφορικής (IT), Συστημάτων Υποστήριξης Αποφάσεων (DSS), εξυπνα συστήματα υδάτων (smart water systems), Ολοκληρωμένης Διαχείρισης ποταμιών λεκανών, Διαχείρισης πλημμυρών και λειψυδριών, Διαχείρισης έργων υποδομής υδατικών πόρων, Διαχείρισης διασυνοριακών υδάτων, ανάλυσης αβεβαιότητας και επικινδυνότητας (Risk management), και ολοκληρωμένης αξιολόγησης υδρολογικών, οικολογικών και κοινωνικο-οικονομικών επιπτώσεων.
• Ποιότητα Υδάτων και Περιβαλλοντική Υδρολογίαπου ασχολείται ιδιαίτερα με την ποιότητα και την κίνηση των ρύπων στα επιφανειακά (απορροής, ποταμών, λιμνών, κλπ.) και τα υπόγεια ύδατα (κορεσμένη και ακόρεστη ζώνη), και την προστασία της ποιότητας των υδάτων και ειδικά στα νησιά και τους παράκτιους υδροφορείς, Ο τομέας διαθέτει πλήρως εξοπλισμένα ερευνητικά εργαστήρια ποιοτικής ανάλυσης και παρακολούθησης των υδάτων.
• Υδρολογία. Η Επιφανειακή υδρολογία: που περιλαμβάνει την ανάλυση και την μοντελοποίηση των υδρολογικών διαδικασιών όπως η βροχόπτωση, η απορροή, η εξάτμιση, η διήθηση κ.α., την κίνηση του ύδατος στην επιφάνεια του μορφολογικού αναγλύφου, καθώς και τον υδρολογικό σχεδιασμό για έργα αξιοποίησης των υδατικών αποθεμάτων και έργα προστασίας από υδρολογικούς κινδύνους. Η Στατιστική Υδρολογία αποτελεί επίσης σημαντικά ερευνητικό πεδίο. Τέλος η Υπόγεια υδρολογία: που εστιάζει στην ροή σε υδροπερατούς σχηματισμούς, στην ανάλυση και μοντελοποίηση και παρακολούθηση των υπογείων υδάτων για την αειφόρο χρήση τους (φρέατα, γεωτρήσεις, κ.α.).
• Υδραυλική που αναπτύσσει τις γενικές αρχές ροής του νερού, και περιλαμβάνει την μηχανική των ρευστών, την ανάλυση της ροής του νερού σε υδραυλικές κατασκευές (θυρίδες , υπερχειλιστές, επιστόμια και άλλα), μεθόδους μέτρησης παροχής, την ροή του νερού με ελεύθερη επιφάνεια σε ανοικτούς αγωγούς – κατατομές ελεύθερης επιφάνειας σε μόνιμες και μη μόνιμες ροές,  την ροή υπό πίεση σε κλειστούς αγωγούς – ανάλυση των κατατομών πίεσης, το τυρβώδες κ.α. Τέλος, με τον σχεδιασμό και την μελέτη υδραυλικών έργων όπως φραγμάτων, αντιπλημμυρικών, κ.α.