Создана на базе лабораторий полярных сияний и свечения ночного неба и лаборатории геоинформатики в 2011 г. Систематические наблюдения полярных сияний и свечения ночного неба на территории Якутии были начаты в период Международного геофизического года (1957-1958 гг.). В 1963 г. была  организована лаборатория физики верхней атмосферы и ее руководителем был назначен В.И. Ярин. В последующем лабораторией заведовали Е.А. Пономарев, Е.Ф. Вершинин, Ю.А. Надубович, В.П. Самсонов, В.М. Игнатьев, В.Н. Алексеев, Николашкин С.В. Лаборатория геоинформатики была создана в 1995 г. (зав. В.С. Соловьев) для изучения распределения облачного покрова, содержания озона, обнаружения лесных пожаров, мониторинга паводкового разлива рек и других характеристик приземного слоя с помощью станции приема спутниковой (NOAA) информации.

Направления исследований:

• тепловой режим крупномасштабной циркуляции и волновых возмущений в высокоширотной термосфере и мезосфере;
•  динамические явления в диффузном сиянии и субавроральных красных дугах c целью диагностики магнитосферно-ионосферных процессов в окрестности плазмопаузы и околоземной области плазменного слоя во время суббурь и бурь;
• пространственно-временное распределение пирогенных событий, облачного покрова, аэрозольных полей и озонового слоя в Восточной Сибири;
• изучение эффектов глобального изменения климата в вариациях характеристик подстилающей поверхности (динамика обводненности местности, состояния вегетационного слоя и пр.).