本系的重要發展目標為建立跨化工與材料領域的研究團隊，近年研究方向集中在發展奈米材料、先進微電子、生物科技等三個關鍵領域上，並給予大量資源。除本系以奈米觸媒與界面科學為主軸所成立的"奈米觸媒研究中心"及"界面科學研究中心"外，並與校內其他科系協力合作，發展生物晶片、光電構裝、能源材料等學術中心。本系亦著重建立與產官學間密切之合作管道，與工業技術研究院合作，以奈米、觸媒及能源科技為重心，成立聯合研發中心，使本系之研究領域更趨完備與多元，亦使本系培育的學生能擁有更寬廣的學識與實務基礎，畢業後皆能順利進入各相關產業或研發單位就職。

目前本系教授的研究領域包含生物化學、生醫工程、觸媒、反應設計、熱力學(化學、固態、流動相、平衡)、膠體界面科學、電子化學、電子構裝、新興材料合成、聚合科學與工程及新世代能源材料。