火山、地熱、温泉に関する研究を融合し、熱機関としての地球を総合的に研究している施設。ここを本部とし、阿蘇に火山研究センターが設けられている。別府市が土地を無償貸与し、大正１３年(1924)に竣工した。設計は、京都帝国大学施設部の永瀬狂三。煉瓦造地上２階・地下１階建、平面はL字型。正面から見ると左右対称で、中央に塔屋と玄関が位置する。煉瓦の赤と石貼りの白が対照的で、大小の列柱がリズミカルに配されている。初代所長は、京都大学における地球物理学の研究・教育の礎を築いた志田順博士。