Ökoloogia ja maateaduste instituudi allüksusteks on neli osakonda ning loodusteadusliku hariduse keskus.
Botaanika osakonna ülesandeks on taimede ja seente ökoloogia ning süstemaatika uurimine ja õpetamine erinevatel organisatsioonitasemetel – alates fotosünteesiaparaadist kuni globaalsete taimkattemustriteni välja. Kuigi tavaks on saanud organismide uurimine kõige kaasaegsemate molekulaarsete meetoditega, ei ole unustatud ka klassikalist botaanikat ja mükoloogiat. Osakonnas tuntakse tänini hästi taimi ja seeni ning õpetatakse neid „nägu- ja nimepidi“ tundma.
Geograafia osakonna õppe- ja teadustöö keskendub looduse ja inimühiskonna ruumilise korralduse mõistmisele. Geograafid on hinnatud oma analüüsioskuse ja maailmatunnetuse poolest, mis võimaldab pärast ülikooliõpinguid töötada väga erinevates ametites. Tudengitele pakutakse võimalust õppida nii bakalaureuse-, magistri- kui ka doktoriõppes ning lisaks saab teadmisi rikastada täiendusõppes.
Geoloogia osakond on üks vanemaid Tartu Ülikoolis. Süstemaatiline õppetöö algas osakonnas juba enam kui 200 aastat tagasi – 1820. aastal. Geoloogia osakonna ülesandeks on geoloogiliste teadusuuringute tegemine ning geoloogia õpetamine erinevatel kõrghariduse tasemetel.
Zooloogia osakonnas tegeletakse loomadega seotud teadusliku uurimistööga ja õpetatakse erialaseid ainekursusi, unustamata seejuures ökosüsteemide muid komponente. Uurimistöö ja üliõpilaste praktikumid toimuvad nii vabas looduses, linnaruumis kui ka teaduslaborite seinte vahel.
Loodusteadusliku hariduse keskus pakub õpetajakoolitust loodusteadustes, tegeleb rahvusvahelisel tasemel teadustööga ning pakub õpetajatele täiendkoolitusi.