所徽的設計首先突出了研究所的科學目標：“從地球整體環境系統（大氣、大陸、海洋等）和圈層（巖石圈、水圈、生物圈和大氣圈）各因子相互作用和耦合過程的角度，在全球和區域層次上開展大陸環境系統不同尺度時空變遷規律和機制的研究”，因此所徽由三個圓環組成，象征著地球不同圈層和不同子系統的相互作用和耦合過程，組成的圓圈代表地球，其中外圈為“中國科學院地球環境研究所，Institute of Earth Environment, CAS”，即研究所中英文全稱。圈內由一條逐步上升的曲線連接，表示研究所不斷發展，研究水平的不斷攀升，曲線的4個上升階梯象征著我國現代3大地貌階梯和周邊海域，意指：研究所以東亞大陸環境為主要研究對象；曲線同時也是各種記錄（地質、生物和歷史文獻）的科學表述形式，表明研究所強調記錄，注重實驗的科學學風；曲線的波浪起伏，象征著攀登科學道路的艱辛；同時曲線的波浪上升暗示著只有意志堅定、不畏困難的人才能達到科學的頂峰，并且象征著研究所將不斷地從一個輝煌走向另一個輝煌。
研究所新設計的所徽，濃縮著研究所原有的十數年的研究積淀和未來研究的構想，成為全所職工都普遍認同的新標志，這將進一步激發每一位科研人員愛所的感情，增加其作為研究所一分子的自豪感，激勵他們在科學道路上取得更優異的成績。