Научные направления кафедры охватывают широкий спектр современной химии:
в области неорганической и аналитической химии – ведутся исследования по электрохимии, водородной энергетике и электрокатализу, включая разработку безметалльных органических катализаторов для получения «зелёного» водорода;
в области органической химии – развиваются традиции изучения стабильных свободных радикалов, химии полибромароматических соединений, реакционноспособных производных цикло- и бициклобутана, а также химии целлюлозы и её производных;
в области химии и технологии физиологически активных веществ – осуществляется дизайн, синтез и исследование биологически активных азотсодержащих гетероциклов для фармации и биомедицины.