Ein Meteorologisches Observatorium für die wissenschaftliche Forschung im Hochgebirge hatten Julius Hann und Ignaz Rojacher im Sinn als 1886 der Standort des Sonnblick Observatoriums ausgewählt wurde. Motivation war die Erforschung der höheren Luftschichten, eines der gemeinsamen Ziele nach dem zweiten Weltkongress der Meteorologen 1879 in Rom.

Bei der grundlegenden Erneuerung des Gebäudes im Jahre 1986 entstand zusätzlich zur meteorologischen Station auch eine luftchemische Hintergrundmessstelle. Fragen der Luftreinhaltung und das Schlagwort 'Saurer Regen' waren aktuell geworden und sollten fernab von Emissionsquellen überwacht und erforscht werden. Die Höhenlage der Meßstation war dabei von besonderer Bedeutung. Dies war der Grundstein für eine breit angelegte interdisziplinäre Umweltforschung am Sonnblick Observatorium. 

Mittlerweile hat die Anzahl der Forschungsprojekte stark zugenommen und die Ausrichtung und damit die Ziele der einzelnen Programme sind sehr vielfältig geworden. Die Untersuchungen in den Bereichen Luftreinhaltung und Transport von Luftverunreinigungen wurden weiter ausgebaut. Eine Reihe von Projekten widmet sich aktuellen Fragen aus dem Bereich der Klimaforschung und zielt dabei auf das "Weshalb geschieht's?" ab. Gleichzeitig werden aber auch die Auswirkungen der Klimaänderung betrachtet, wobei geologische Aspekte genauso im Mittelpunkt des Interesses stehen wie soziologische Auswirkungen. Projekte rund um die Themen Gesundheit und Sicherheit reichen vom Monitoring der UV-Strahlung über Aspekte der Radioaktivität bis zur Untersuchung der Höhenkrankheit.

Im Rahmen all dieser Aktivitäten bleibt ein gemeinsame Ziel bestehen: Umweltforschung soll am Sonnblick nicht nur 'in höchster Lage', sondern auch auf höchstem Niveau geboten werden. Die ideale Lage des Observatoriums fernab von Emissionsquellen und ohne nennenswerte lokale Beeinflussung durch Infrastruktur und Tourismus, dafür aber mit sehr guter technischer Ausstattung bietet dafür die besten Voraussetzungen.