Die wissenschaftlichen Ziele des TROPOS gemäß der beiden Leitthemen "Aerosolprozesse" und "Aerosol-Wolken-Wechselwirkung" werden von allen Abteilungen und zentralen Einrichtungen gleichermaßen und vernetzt bearbeitet.

Zusätzlich zu den Leitthemen lassen sich die am TROPOS durchgeführten Arbeiten den beiden Skalen „Prozessstudien im Labor und auf kleinen Zeit- und Raumskalen“ sowie „Langzeit-Prozess- und Trendanalysen“ zuordnen, wie in der unten stehenden Übersicht gezeigt.