Indagini sui meccanismi di interazione tra gli organismi acquatici o terrestri (animali e vegetali) e ambiente,  per valutarne le risposte fisiologiche ed ecofisiologiche alle variabili ambientali sia in condizioni naturali che perturbate da attività antropiche. Nell'ambito della tematica, i ricercatori del DISTAV svolgono molteplici attività di ricerca, tra cui:    

1. Meccanismi coinvolti nelle rispose fisiologiche di invertebrati marini (adulti e stadi larvali), misurate dal livello molecolare a quello di organismo, ai cambiamenti delle variabili ambientali sia abiotiche che biotiche (T. Balbi, L. Canesi)
2. Monitoraggio molecolare di biomarcatori associati al potenziale di crescita o a stati di stress nel processo di riforestazione delle praterie algali nel mar Mediterraneo (M. Chiantore, S. Scarfì)
3. Morfologia funzionale dei pesci, dei loro organi di senso e annessi cutanei (S. Ferrando)
4. Caratterizzazione del rumore marittimo in diversi bacini europei e impatto su invertebrati deuterostomi (S. Candiani)
5. Risposta ecofisiologica (efficienza fotosintetica e performance) di piante sottoposte a fattori di stress ambientale (M. Mariotti, E. Roccotiello)
6. Valutazione di matrici ambientali contaminate mediante test di fitotossicità (M. Mariotti, E. Roccotiello)
7. Meccanismi di biomineralizzazione negli organismi marini e impatto del cambiamento climatico nei processi di biocostruzione (M. Giovine, M. Pozzolini)
8. Biomineralogia: effetti esercitati dai differenti substrati minerali nell'adesione e nella crescita di invertebrati bentonici marini (M. Giovine, M. Pozzolini)
9. Caratterizzazione funzionale di canali ionici e trasportatori vegetali e animali mediante tecniche elettrofisiologiche (A. Carpaneto)