Instituttets virksomhet er konsentrert rundt miljøforvaltningsbehov i polarområdene. Sammen med miljøsamarbeid i Barentsregionen er forskning på klima, langtransportert forurensning, effekter av forurensing på miljøet, biologisk mangfold og topografisk kartlegging viktige arbeidsfelt. I Antarktis har instituttet forvaltningsmyndighet for all norsk aktivitet. En av instituttets hovedoppgaver er å fungere som rådgivende instans for forvaltningen når det gjelder polare miljøspørsmål. Polarinstituttet er Norges utøvende miljømyndighet i Antarktis. Det betyr at alle nordmenn som planlegger aktivitet i Antarktis skal kontakte instituttet på forhånd.