第一阶段(1984～1990)建立科学考察站同时开展南极陆地、海洋和大气的常规科学考察。1985年2月20日，在南极乔治王岛上建立中国第一个南极科学考察基地中国南极长城站（62°12′59″S,58°57′52″W，距北京17 502千米）。1989年2月26日，又在东南极大陆拉斯曼丘陵地（南极圈内）成功建成第二个常年科学考察基地中国南极中山站（69°22′24″S,76°22′40″E，距北京12 553千米）。以长城、中山两座考察站为基地，广泛开展极地气象学、地质与地球物理学、海洋学、生物学、高空大气物理学、测绘学、环境科学和人类医学等多学科考察和研究工作，取得了丰硕成果，积累了极地考察经验，培养了一批极地科学研究与后勤支援的技术人才。第二阶段(1990～1995)初步形成了以两站一船（中国极地考察船）为科学考察的后勤保障和以中国极地研究所为主干的全国多个极地研究室为实体的科研格局，制定和实施了“中国南极科学研究‘八五’计划”的重大攻关项目，突出了7个方面的科研课题，分别为：南大洋磷虾资源与开发利用研究；南极重点地区生态系统研究；南极大陆与陆架盆地岩石圈结构、形成、演化和地球动力学以及重要矿产资源潜力研究；晚更新世晚期以来气候与环境变化及现代环境背景研究；南极与全球气候环境的相互作用和影响研究；南极地区日地系统整体行为的研究；南极环境对人体生理、心理、健康及劳动能力的影响及医学保障研究。第三阶段（1996年）中国南极科学考察直接融入全球变化的前沿科学研究计划，基本与国际接轨，主要有：①制定了与国际南极科学研究目标一致的科研计划——南极地区环境异常对全球变化影响研究；②成功地组织了三次南极内陆冰盖科学考察、格罗夫山地质考察和南极陨石收集工作；③1999年、2003年和2008年成功地组织了3次北极科学考察，2004年建立了中国第一个北极科学考察站——中国北极黄河站，为探讨北极在全球变化中的作用和对中国气候的影响以及北冰洋独特生物资源和基因资源、北极大气污染和持久性有机污染物情况对人类的影响奠定了基础。