Mario Zucchelli 位於南極洲的意大利基地（C. Cesaroni 攝，© PNRA）
位於格陵蘭島西北海岸的美國圖勒空軍基地（攝影：G. Muscari）
北極和南極洲是近幾十年來地球上最大的兩個天然實驗室。 在這些極端環境中進行的研究和實驗數不勝數，範圍從政治到國家間“簡單”的合作，再到太空任務機組人員的培訓。 意大利自 1985 年以來一直在南極洲開展一項政府科學計劃，即 南極洲國家研究計劃 (PNRA) 資助 教育、大學和研究部 (MIUR)。 自第一次探險以來，INGV 與其他研究機構和意大利大學一起參與並參與了極地研究。
INGV 在極地領域遵循的主題包括對覆蓋我們星球所有部分的非常不同元素的地球物理觀察和分析：大氣、冰蓋、岩石圈和自然物理場的行為，例如磁場和這些緯度的電離層觀測。 事實上，在南極洲，兩個地磁觀測站和兩個電離層閃爍觀測站在兩個不同的地點運行，分別在意大利的 Mario Zucchelli 沿海基地和南極高原上的意大利-法國 Concordia 站。 這些天文台的數據可以實時查看，也可以從各自的專用門戶網站下載。 電離層閃爍的觀測也在北極地區的斯瓦爾巴德群島進行。
“放射冰川學”是 INGV 在南極洲開展的眾多研究活動之一。 它基本上涉及南極大陸的探索，埋在厚厚的冰川層（平均厚度 2500 米，最大厚度 4800 米）下，並且由於兩個主要的國際項目（BEDMAP 和 BEDMAP2）使得重建成為可能，形態整個大陸。 此外，它還可以揭示液態水在冰岩界面的存在，既有堆積形式（冰下湖泊）也有層流形式（濕接觸）。 此外，放射性冰川學對於選擇進行古氣候研究的鑽探地點以及研究影響海洋平均海平面變化的冰蓋質量平衡具有根本的重要性。 通過對現在著名的“冰芯”鑽孔回收的南極冰蓋冰中的化石空氣的研究，實際上可以精確重建過去 840 年的氣候序列，並將溫度變化與CO2 和 CH4 等溫室氣體的存在（“歐洲南極洲冰芯取芯項目 - EPICA”項目）。 除了 EPICA 項目外，INGV 還得益於從 1995 年到今天使用其實驗室設計、開發和更新的儀器進行的放射冰川學測量，為其他帽層鑽探項目（如 TALDICE）的成功做出了貢獻（ TAlos 圓頂冰芯) 並且喜歡 BE-OI 項目 ( 超越史詩最古老的冰) 目前正在進行中。
在北極，自 2003 年以來，INGV 一直在斯瓦爾巴群島（挪威）的 Ny-Ålesund 站開展研究活動（通過 PNRA 頒布的特別招標），自 2009 年以來還在圖勒的美國基地開展研究活動，格陵蘭。
特別是 圖勒高北極大氣觀測站 (THAAO) 由許多專門用於觀測從對流層到中間層的極地大氣的儀器組成，主要目的是研究氣候變遷和平流層臭氧的破壞。該天文台由「La Sapienza」大學、ENEA、INGV、PNRA 以及美國機構 NCAR、NSF 和阿拉斯加大學合作管理。 INGV工作人員所進行的活動主要集中在測量中層大氣中化合物（例如H2O和O3）的濃度分佈以及水蒸氣的柱狀含量。這些觀測是使用 INGV 設計和開發的微波光譜儀進行的。