主要从事新生代地质与古气候学研究，在风尘堆积地层学、古土壤与古环境等领域取得系统的研究成果。曾任国际地圈-生物圈计划(IGBP)过去全球变化(PAGES)科学指导委员会委员、亚澳环球环境大断面(PEP-II)国际项目共同负责人、中国科学院地球环境研究所所长、中国科学院大学副校长(兼教务长)、《科学通报》副主编等。现任国家自然科学基金委员会地球科学部主任(兼)、国际第四纪研究联合会(INQUA)副主席、中国第四纪科学研究会理事长、中国地质学会副理事长、《Global and Planetary Change》共同主编、《第四纪研究》主编、《中国科学：地球科学》副主编、《Climate of the Past》及《National Science Review》编委等。获国家自然科学二等奖、何梁何利科学与技术进步奖、全球变化科学奖等奖励。