يقوم قسم علوم الفيزياء الشمسية في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا بإجراء أبحاث حول الشمس وبيئة نظامها الشمسي الممتد (الغلاف الشمسي) وتفاعل الأرض والكواكب الأخرى والأجرام الصغيرة والغاز بين النجمي مع الغلاف الشمسي. تشمل أبحاث القسم أيضًا الفضاء الأرضي - الغلاف الجوي العلوي للأرض والغلاف الأيوني والغلاف المغناطيسي - والظروف البيئية المتغيرة في جميع أنحاء الغلاف الشمسي المقترن (طقس النظام الشمسي).
يطور العلماء في قسم علوم الفيزياء الشمسية نماذج ومهام وأدوات للمركبات الفضائية وأنظمة لإدارة ونشر البيانات الفيزيائية الشمسية. يقوم العلماء بتفسير وتقييم البيانات التي جمعتها الأدوات العلمية، ويقارنون بينها باستخدام عمليات المحاكاة الحاسوبية والنماذج النظرية، وينشرون النتائج. كما يجري القسم برامج تثقيفية وتوعية للترويج للإثارة والقيمة الاجتماعية لعلم الفيزياء الشمسية في ناسا.