云龙湖实验室建设瞄准"建设国家重大科技基础设施”、"搭建产业前瞻技术攻关平台”、“培育战略新兴产业孵化基地" 3大目标，坚持“聚焦战略需求"原则， 将聚焦深地空间、深地资源和深地环境，打造“深地科学→工程技术→高端装备”一体化创新链和“深地探测开发→地下空间利用→智能高端装备→防灾应急救援"产业链，确定了三大大研究方向。深部岩土力学与地球科学方向包括深部岩体力学与围岩控制理论、深部土力学及深部士-结构相互作用机理、地球动力学与关键地球物质循环机制及调控技术，深地先进材料及生物医学实验室等任务。深地探测开发装备与灾害防控方向包括深地灾害孕育机理、深地灾害预测预警理论与技术,深地灾害控制理论与技术，地下空间精细探测技术装备.岩机作用机理与地下工程高效建造装备等任务。深部资源与地下空间利用方向包括地下多种资源协同开发原理与关键技术、深部矿产资源流态化开采理论与技术体系。深部非煤能源开发基础理论及技术开发、基于能源地”下结构的地热能开发关键技术.矿山地下空间资源化利用前瞻探索与应用示范、复杂地质环境地下空间开发与环境调控等任务。