सीएसआईआर-एनपीएल के वायुमंडलीय विज्ञान एवं मापिकी समूह (जिसे पहले रेडियो और वायुमंडलीय विज्ञान प्रभाग के नाम से जाना जाता था) का गौरवशाली इतिहास है और इसने अंतरराष्ट्रीय भू भौतिकीय वर्ष (IGY), 1957-1958; अंतरराष्ट्रीय निस्तब्ध सूर्य वर्ष (IQSY), 1964-1965; 1980 के दशक के दौरान भारतीय मध्य वायुमंडलीय कार्यक्रम (IMAP); अंटार्कटिका में भारतीय वैज्ञानिक अभियान; राष्ट्रीय मीथेन (CH4) अभियान, INDOEX कार्यक्रम; कार्बन डाइऑक्साइड मुक्त वायु संवर्धन (FACE) कार्यक्रम; सूर्य-पृथ्वी प्रणाली का जलवायु और मौसम (CAWSES) कार्यक्रम; जलवायु परिवर्तन पर अंतर सरकारी पैनल (IPCC) और अंतरराष्ट्रीय वैश्विक वायुमंडलीय रसायन विज्ञान (IGAC) परियोजना जैसे विभिन्न राष्ट्रीय और अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक कार्यक्रमों की शुरुआत की या उनमें भाग लिया। .

वर्तमान में, समूह राष्ट्रीय आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए निम्नलिखित अनुसंधान क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित कर रहा है:

1. पृथ्वी और ग्रहीय परिमंडल की गतिशीलता

• निम्नतर वायुमंडल
• ऊपरी वायुमंडल: आयनित और गैर-आयनित वायुमंडलीय माध्यमों का अभिलक्षणन
• अंतरिक्ष पर्यावरण

2. प्रदूषण: निगरानी और इसके प्रभाव का आकलन

• प्रदूषकों के भौतिक-रासायनिक गुणों की जांच
• ग्रीनहाउस गैसों और अन्य प्रदूषकों के उत्सर्जन कारकों तथा तालिका का विकास
• वायु प्रदूषकों और ग्रीनहाउस गैसों का आधार रेखा मापन
• जलवायु परिवर्तन अध्ययन

3. वायुमंडलीय मापन हेतु प्रौद्योगिकी विकास

1. प्रमाणन गतिविधि: सीएसआईआर-एनपीएल भारत प्रमाणन योजना (एनपीएलआई सीएस) [देखें] 
2. परीक्षण और अंशांकन: प्राथमिक ओजोन संदर्भ मानक का उपयोग करके ओजोन विश्लेषकों का अंशांकन [देखें]
3. सटीक वायुमंडलीय मापन के लिए सर्वोत्तम अभ्यासों पर क्षमता निर्माण
4. क्षेत्रीय चेतावनी केंद्र (आरडब्ल्यूसी, एनपीएल-भारत): भू भौतिकीय पैरामीटर और आयनमंडलीय पूर्वानुमान प्रदान करना

1. “ऑनलाइन सतत उत्सर्जन निगरानी प्रणाली (ओसीईएमएस)” और “सतत परिवेश वायु गुणवत्ता निगरानी प्रणाली (सीएएक्यूएमएस)” (एमओईएफ और सीसी द्वारा वित्त पोषित) के लिए प्रकार परीक्षण, अंशांकन और प्रमाणन सुविधा की स्थापना।.
2. GCRF दक्षिण एशियाई नाइट्रोजन हब (SANH) (यूके सेंटर फॉर इकोलॉजी एंड हाइड्रोलॉजी, यूकेसीईएच (UKCEH) द्वारा वित्त पोषित)
3. राष्ट्रीय कार्बोनेसियस एरोसोल कार्यक्रम (MoEF&CC द्वारा वित्त पोषित)।
4. मेगासिटी दिल्ली वायुमंडलीय उत्सर्जन मात्रा निर्धारण, आकलन और इनपुट (दिल्ली फ्लक्स) (एमओईएस द्वारा वित्त पोषित)।
5. दिल्ली एनसीआर में वायु प्रदूषक स्रोतों का एक एकीकृत अध्ययन (एएसएपी-दिल्ली): भारत-ब्रिटेन द्विपक्षीय कार्यक्रम (एमओईएस द्वारा वित्त पोषित)।
6. दिल्ली: एक मेगासिटी (ISRO-GBP द्वारा वित्त पोषित) पर सतही ओजोन के संबंध में ओजोन पूर्ववर्तियों के मौसमी बदलाव का अध्ययन ।
7. भारत के विभिन्न क्षेत्रों में नेत्र स्वास्थ्य पर यूवी विकिरण और एरोसोल का प्रभाव (आईसीएमआर द्वारा वित्त पोषित)।
8. एरोसोल रेडिएटिव फोर्सिंग ओवर इंडिया (ARFI) (इसरो-जीबीपी द्वारा वित्त पोषित)।