Le programme de recherche est divisé en deux axes de recherche, d'une part le système naturel et d’autre part le système social.
L’axe de recherche «systèmes naturels» se consacre aux changements du cycle de l’eau, du régime hydrologique, de la qualité de l’eau et des écosystèmes liés à l’eau, suite aux changements climatiques, aux modifications de l’utilisation du territoire et à d’autres changements provoqués par des actes humains. Il en découle le besoin d’une gestion durable de la ressource eau.
L’axe de recherche «systèmes sociaux» traite du changement socioéconomique et des stratégies suprasectorielles de gestion durable de l’eau, tant sur le plan de l’exploitation que sur celui de la protection. Il aspire au développement et à la mise en oeuvre de nouveaux systèmes de gestion des ressources hydrologiques.
Au sein du PNR 61, les projets sont organisés en deux cluster, qui se chevauchent partiellement et qui interagissent entre eux:
- Cluster Hydrologie – Glaciers, eaux souterraines, événements extrêmes
- Cluster Gestion de l’eau