Les Sciences Fondamentales (Mathématiques, Physique, Sciences de l’Univers et Chimie) sont des pôles forts de la recherche auvergnate, elles représentent notamment 20% des effectifs du PRES. Le LM (Laboratoire de Mathématiques) est reconnu nationalement sur ses thématiques dominantes : algèbre et géométrie, théorie des nombres et analyse, dérivées partielles).

La Physique est visible à travers deux laboratoires : le LPC (Laboratoire de Physique Corpusculaire) et le LAEPT (Laboratoire Arc Électrique et Plasmas Thermiques). Le LPC, pôle d’excellence du Conseil régional d’Auvergne, est reconnu au niveau international avec les expériences menées au CERN (Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire) et à JLAB aux États-Unis. Le LAEPT travaille sur les plasmas créés lors du fonctionnement d'appareillages industriels appartenant aux domaines de l'électrotechnique, des applications militaires et de l'environnement.

Les activités de recherche relevant du domaine des Sciences de l’Univers sont effectuées par deux laboratoires de l’Université Blaise Pascal, le LMV (Laboratoire Magmas et Volcans) et le LaMP (Laboratoire de Météorologie Physique) regroupés au sein d’une structure fédérative, l’Observatoire de Physique du Globe de Clermont Ferrand (OPGC). Le LaMP traite de la modélisation des données couplées entre mesures in situ et observations par satellite, de problématiques en environnement sur les aérosols dans le cadre de la fédération Environnement. Le LMV, pôle d’excellence du Conseil régional d’Auvergne, a pour objectif principal de comprendre l'ensemble des processus magmatiques et volcaniques, depuis la fusion dans le manteau terrestre jusqu'à l'éruption en surface.

La recherche en chimie s’articule principalement autour d’une Fédération de Recherche composée des unités suivantes :

• LMI (Laboratoire des Matériaux Inorganiques),
• TIM (Laboratoire Thermodynamique et Interactions Moléculaires),
• SESIB (Laboratoire de Synthèse et Étude des Systèmes à Intérêt Biologique),
• LPMM (Laboratoire de Photochimie Moléculaire et Macromoléculaire),
• LGHC (Laboratoire de Chimie des Hétérocycles et Glucides),
• LVEEM (Laboratoire Vellave sur l'Élaboration et l'Étude des Matériaux).

Actuellement, trois grandes thématiques constituent les lignes de force où s'intègre l’essentiel des activités transversales ou à caractère pluridisciplinaire de la chimie : chimie pour le vivant, chimie pour l’environnement, chimie et matériaux.

Les domaines des ST2I disposent d’un potentiel important répartis dans les laboratoires des deux universités, du CEMAGREF et aussi de l’INRA. Les points forts se situent dans l’informatique, l’automatique, l’électronique, la mécanique et le génie des procédés, avec une projection visible sur le tissu économique local.

La structuration des compétences à l’échelle locale est notamment visible à travers la fédération TIMS (Technologies de l’Information, de la Mobilité et de la Sûreté) du CNRS. Cette Fédération de Recherche regroupe plusieurs laboratoires :

• l’unité TCSF du CEMAGREF (Robotique, Mécanique, Systèmes d’Information pourl’Agriculture) ;
• le LaMI (Laboratoire de Mécanique et Ingénieries), de l’IFMA (Institut Français de Mécanique Avancée) et de l’Université Blaise Pascal;
• les UMR LASMEA (Robotique, Automatique, Matériaux pour l’Électronique) et LIMOS (Sciences et Technologies de l’Information, Productique) du CNRS et de l’Université Blaise Pascal ;
• le LAIC, de l’Université d’Auvergne, spécialisé en Imagerie, Infographie et Algorithmique ;
• le LISC, qui est une unité du CEMAGREF spécialisée dans la modélisation et la simulation de systèmes organisationnels complexes.

Le projet Innov@pole, projet structurant du site clermontois dans le domaine des ST2I du Contrat de Plan État Région 2007-2013, s’est construit autour de la fédération TIMS. Recherche amont et recherche appliquée, transfert de technologies et infrastructures mutualisées, s’articulent en deux volets complémentaires du projet  Innov@pole : le volet ITSI « Informatique et Télécommunications pour les Services et l'Industrie » : nouvelles activités et nouveaux services en matière de NTIC et le volet SM2I « Systèmes, Mécanique et Matériaux Innovants » : mobilité des personnes, des biens et des informations ; production, mise en oeuvre et durabilité des matériaux et biomatériaux.

D’autres laboratoires sont également partenaires dans les domaines des ST2I, parmi lesquels :

• Le LRPC (Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées), service du Réseau Scientifique et Technique du MEEDDAT (Ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement Durable et de l’Aménagement du Territoire), dispose d’une équipe de recherche « Mobilité Durable et Sécurité en conditions météorologiques dégradées ». Cette équipe travaille en complémentarité des actions de la Fédération TIMS et du CEMAGREF ;
• QuaPA (Unité Qualité des Produits Animaux) : les activités du centre de recherches INRA de Clermont-Ferrand en relation avec le secteur ST2I concernent principalement l’impact des procédés de transformation sur les différentes propriétés de produits alimentaires.

Biologie – Santé

L’axe Génétique et Physiologie regroupe une vingtaine d’équipes de recherche réparties sur plusieurs laboratoires. Parmi ces laboratoires, les 13 équipes du GreD (Génétique, Reproduction et Développement), pôle d’excellence du Conseil régional d’Auvergne, cherchent à comprendre et à analyser les systèmes de surveillance et de maintien de l’homéostasie cellulaire. Elles étudient comment à partir d'une cellule indifférenciée, les divisions et différenciations cellulaires successives conduisent à la formation d'un individu harmonieusement développé ou à une pathologie.

L’axe Cancérologie est un axe historique pour l’Université d’Auvergne, en coopération étroite avec le Centre Régional de Lutte Contre le Cancer Jean Perrin et plus particulièrement, sa Section Innovation Recherche Enseignement (SIRE) et le CHU, par ses équipes cliniques regroupées dans leurs activités de recherche oncologique dans le CIC 501 INSERM. Cette thématique est désormais transversale à trois axes : Génétique - physiologie pour des études sur l’oncogenèse, Cancérologie pour des études plus orientées vers les thérapeutiques et Nutrition.

L’axe Nutrition regroupe plusieurs équipes dont les thématiques de recherche sont au carrefour de plusieurs axes (nutrition/génétique, nutrition/cancer, nutrition/neurosciences). L’axe Nutrition humaine profite du CRNH (Centre de Recherche en Nutrition Humaine) Auvergne, reconnu internationalement pour la qualité de ses recherches, est fondamental pour le site et fortement soutenu par toutes les tutelles de la recherche (notamment dans le cadre d’une opération structurante INRA). Il implique également les établissements de soins.

L’axe Neurosciences regroupe deux UMR Inserm / Université d’Auvergne (Pharmacologie fondamentale et clinique de la douleur, Neurobiologie de la Douleur trigéminale) et trois Équipes d’Accueil. Cet axe est caractérisé par une recherche sur la douleur reconnue qui se situe à une bonne place nationale et internationale tant par sa spécialisation sur la douleur orofaciale que par son orientation sur la pharmacologie de la douleur ainsi que par des travaux ciblés sur des pathologies neurodégénératives choisies et le soin dentaire.

L’axe Technologie – Santé est en cours d’émergence et va regrouper 3 Équipes d’Accueil : Fertilité humaine : environnement séminal, péritonéal et spermatozoides, le LAIC et l’ERIM (Équipe de Recherche en Imagerie Médicale). L’objectif affiché est de réunir dans une structure commune des spécialistes de l’informatique, du traitement d’images médicales et des cliniciens « utilisateurs » de l’image.

Agronomie

Ce thème crée un continuum de disciplines et d’objets depuis le territoire jusqu’à l’aliment en passant par les cultures, les aliments et le sol. Il comprend quatre laboratoires :

• GDEC (laboratoire Génétique Développement et Ecophysiologie des Céréales)
• AFOS (laboratoire Agronomie et Fertilité Organique des Sols)
• EPR (laboratoire Élevage et Production des Ruminants)
• TPA (Typicité des Produits Alimentaires)

Les orientations scientifiques des ces unités de recherche font entrevoir trois grandes orientations qui correspondent en partie aux actions retenues par le projet T3A « Territoires, Agriculture, Alimentation en Auvergne » du Contrat de Plan État Région 2007-2013 : Céréales pour le futur ; Systèmes extensifs de production animale : du territoire à la qualité des produits ; Construction de la qualité des Aliments et Nutrition Préventive.

Le thème Agronomie est en lien avec de nombreux partenaires régionaux, nationaux et internationaux, académique et professionnels, notamment l’INRA qui est un acteur incontournable du projet T3A.

Environnement

La Fédération de Recherche Environnement se situe dans le cadre général du concept de développement durable. Dans ce contexte, il est nécessaire de mettre en oeuvre une gestion raisonnée des ressources naturelles. Cette gestion raisonnée nécessite, d’une part, la connaissance des processus fondamentaux qui régissent le fonctionnement des écosystèmes naturels et des agrosystèmes, et, d’autre part, l’étude des réponses de ces systèmes aux changements globaux et aux modifications anthropiques.

L’ensemble de la démarche vise à fédérer les efforts de recherches faits dans le domaine environnemental sur le site clermontois, en particulier par l’adoption d’une stratégie pluridisciplinaire, en alliant les efforts de différents domaines scientifiques, des sciences  dures aux sciences humaines. Ce projet a été retenu dans le cadre du CPER 2007-2013 avec trois volets complémentaires et interconnectés : Étude de processus dans l’environnement, Diagnostic, prévention et gestion durable, et Prospective et simulation : quelle évolution de l’environnement au XXI siècle ? Cas de l'Auvergne.

Ce thème transversal concerne de nombreux laboratoires dont les laboratoires spécifiques sont le LMGE (Laboratoire Microorganismes : Génome et Environnement) et le laboratoire PIAF (Physique et Physiologie Intégratives de l’Arbre Fruitier et forestier).

Le thème Territoires et Environnement, incluant la géographie, est actuellement inscrit dans la MSH (Maison des Sciences de l’Homme) de Clermont-Ferrand. Trois laboratoires contribuent principalement à cet axe de recherche : GEOLAB (Laboratoire de Géographie Physique et Environnementale), l’UMR METAFORT (Mutations des activités des espaces et des formes d'organisation dans les territoires ruraux) et CERAMAC. La thématique identifie les activités de recherche sur le développement et la gestion de territoires présentant une relativement faible densité de population, une activité majoritairement rurale et un fort potentiel environnemental (qualité, richesse et diversité des ressources, haut degré de conservation).

Le thème Cognition et Comportement regroupe deux disciplines, la psychologie et les sciences de l'éducation. La recherche dans ces deux disciplines s'effectue principalement dans deux laboratoires : LAPSCO (Laboratoire de Psychologie Sociale et Cognitive) et le laboratoire PAEDI (Processus d’Actions des Enseignants : Déterminants et Impacts). L’originalité du LAPSCO tient à ce qu’il étudie les comportements, sentiments, attitudes et croyances, individuels ou collectifs, tels qu’ils sont influencés, d’une part, par les caractéristiques sociales des stimuli et, d’autre part, par la présence, explicite ou implicite, d’autrui.

Le domaine des Lettres Humanités et Patrimoines rassemble six laboratoires : CELIS (Centre de Recherches sur les Littératures et la Sociopoétique), CERHAC (Centre d’Etudes sur les Réformes, l’Humanisme et l’Age Classique), CHEC (Centre d’Histoire « Espaces et Cultures »), PHIER (Philosophies et Rationalités), LRL (Laboratoire de Recherche sur le Langage) et EHIC (Espaces Humains et Interactions Culturelles).

Ce domaine est composé de trois thèmes :

• Sciences Juridiques avec le laboratoire de recherche en sciences juridiques, historiques et politiques (Centre Michel-de-l’Hospital) ;
• Économie avec le CERDI (Centre d'Études et de Recherches sur le Développement International) ;
• Sciences de Gestion avec CRCGM (Centre de Recherche Clermontois en Gestion et Management).

Les forces de la recherche tertiaire présentes sur le site clermontois sont aujourd’hui fédérées autour du Pôle de Recherche en Développement International. Cette politique volontariste bénéficie de l’effet de levier dû à la recomposition de la recherche dans les domaines de la gestion et du management, des sciences juridiques et politiques. Il est en effet important de souligner que les projets scientifiques du CRCGM comme du Centre Michel de l’Hospital ont été élaborés au regard de la constitution du Pôle de Recherche en Développement International.