Kemian osaston tutkimus on monimuotoista ja kattaa laajasti kemian eri alat. Toiminta on jaettu kolmeen tutkimusohjelmaan:
Kemian osaston tutkimusryhmissä tehtävää tutkimusta on esitelty tarkemmin myös opiskelijan ohjeissa.
Osastolla toimii myös Kemiallisen aseen kieltosopimuksen instituutti VERIFIN.
Kemian opettajankoulutusyksikössä tutkitaan aktiivisesti kemian opetusta ja opetusmenetelmien kehittämistä.