围绕中心定位和研究方向，“构造-地貌-气候-生态科学研究中心”布局了面向地球表层构造-地貌-气候-生态间耦合作用研究的、设备先进、学科齐全、人才配备合理的科学实验系统，主要包括：
（1）加速器质谱仪（Accelerator Mass Spectrometer, 美国NEC 公司0.5 MV AMS）: 将用于环境样品中超微量宇宙成因核素（14C, 10Be, 26Al）的高精度分析。该仪器灵敏度指标：14C/12C ~10-16, 10Be/9Be ~10-15, 26Al/27Al ~10-16，其应用领域包括：定年不同类型断裂活动带的形成年代、不同类型地貌景观的形成年代；定量不同空间、时间尺度的自然过程和人类活动导致地貌演化、土壤侵蚀等过程的速率；示踪全球气候变化的关键指标。
（2）稀有气体质谱仪（Noble Gas Mass Spectrometer, 德国 Thermo Scientific公司 Helix SFT）。具有高分辨率（>700）和多接收系统等特点，将用于环境样品中微量稀有气体He, Ne, Ar, Kr, Xe元素和同位素组成的高精度分析。其应用领域包括不同地质背景环境中气体的来源示踪和判识；3H-3He的年际尺度地下水定年；稳定宇宙成因核素3He和21Ne的长时间尺度地表暴露定年和流域侵蚀速率定量等。
（3）激光雷达扫描仪（Light Detection And Ranging，LiDAR）：作为高精度空间对地观测手段，为认识地球表面及其变化提供了前所未有的机会。其应用领域包括有效表征亚米-厘米级的空间精细尺度地球表面特征及其变化过程。例如：滑坡、活动断层的变形，山坡-河流等地貌过程。通过多期次重复观测对比，从而更好地认识和理解地球表面发生的动态变化、过程及其灾害效应。
（4）伽马能谱仪（Gamma spectrometer）：用于微量短半衰期放射性核素（7Be, 137Cs）的浓度分析。其应用领域包括百年尺度的地表过程的定年、定量 “人类世”以来的土壤侵蚀速率、以及极端地质事件的流域侵蚀的示踪。
（5）三分量智能地震检波器（SmartSolo）：智能地震传感器体积小、重量轻，非常适合在山地、密林等复杂地形使用。能够在实现高密度地震勘探的同时，减轻劳动强度，提高野外施工的高效采集和较高的数据的回收率。是在便捷性、高精准度、高效率等方面能兼顾的重要现代化地震观测仪器，越来越多地用在活动断裂微震监测，监测滑坡体和三维地震勘探。
（6）其它与上述大型仪器配套的化学前处理实验室，例如：环境样品中有机和无机碳的化学萃取、真空净化、石墨转化的14C-AMS制备系统；原位和大气成因宇宙成因核素10Be和26Al的石英纯化、萃取和分离等过程的专用实验室。
