Das ZALF erforscht Ökosysteme in Agrarlandschaften und die Entwicklung ökologisch und ökonomisch vertretbarer Landnutzungssysteme. Das Institut richtet sein Hauptaugenmerk darauf, aus aktuellen und antizipierten gesellschaftlichen Diskussionen heraus Perspektiven für eine nachhaltige Nutzung der Ressource Landschaft im Kontext der Entwicklung ländlicher Räume am Beispiel seiner Modellregionen aufzuzeigen. 
Dies sind insbesondere Fragestellungen zu: 

• der Rolle von Agrarlandschaften im Klimawandel (Adaptation und Mitigation),
• regionsgebundenem zunehmendem Flächendruck, 
• der Gefahr einer zunehmend einseitigen Nutzung von Flächen, 
• einem verstärkten Anbau gentechnisch veränderter Pflanzen, 
• der Vereinbarkeit alternativen Anbaus mit herkömmlicher Produktion, 
• verstärktem Anbau Nachwachsender Rohstoffe oder Energiepflanzen,
• Naturschutz, 
• Tourismus, 
• Bodenschutz, 
• Gewässerschutz und 
• wasserwirtschaftlichen Anforderungen. 

Das ZALF bündelt wissenschaftliche Kompetenz von der Agrarwissenschaft, den Geo- und Biowissenschaften bis zur Sozioökonomie. 

Am Hauptsitz Müncheberg vereint das ZALF unter seinem Dach sechs Institute, mehrere zentrale Arbeitsgruppen und Einrichtungen zur Unterstützung der Forschung. Das Feldversuchswesen des ZALF ist in Dedelow in der nordöstlichen Uckermark angesiedelt mit Außenstellen in Paulinenaue, westlich von Berlin im Havelland und in Müncheberg. Seit 1992 ist das ZALF Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft.