У монографії розглянуто результати досліджень в Антарктиці у галузі наук про Землю за 20 років від початку діяльності України на льодовому континенті. Комплексний підхід, що об’єднав фахівців з геології, геофізики, геодезії, радіофізики, електромагнетизму та приладобудування, дав змогу з єдиних позицій дослідити проблеми природознавчих наук на унікальній геофізичній обсерваторії, створеній на базі Української антарктичної станції «Академік Вернадський», до складу якої входить низка наукових полігонів: електромагнітний, тектономагнітний, палеомагнітний, геодинамічний, гляціологічний, магнітна обсерваторія «Аргентинські острови».
Описано методики, апаратурні комплекси, технології, теоретичні моделі, бази даних моніторингових спостережень для дослідження взаємодії різних геосфер за даними про просторово-часову структуру геофізичних полів у діапазоні від секунд (магнітосфера–іоносфера) до мільйонів років (тектоносфера). Запропоновано нові підходи і методи оброблення даних дистанційних зондувань (зокрема супутникових), тектономагнітних та магнітоваріаційних спостережень, моніторингу динаміки Антарктичної тектонічної плити та льодовикового покриву, електромагнітних зондувань тощо.
Отримано нові фундаментальні результати стосовно динаміки геофізичних полів та взаємодії геосфер в Антарктиці. Побудовано моделі геотектонічної еволюції та глибинної будови літосфери, процесів у геокосмосі, зв’язку атмосферної та космічної погодних систем, довгострокових змін довкілля. Наведено дані про ресурсний потенціал регіону.