L'activitat d'investigació del Departament gira entorn a sis grups de recerca, que centren la seva activitat en camps com l'anàlisi de contaminants mediambientals, l'anàlisi d'aromes d'aliments, el desenvolumants de teixits intel·ligents, el desenvolupament de polímers sostenibles o la síntesi de carbohidrats.
Aquests grups participen en diferents projectes finançats per l'administració europea, estatal i autonòmica, en col·laboració amb altres universitats estatals i estrangeres. El Departament es caracteritza per mantenir una forta activitat en el camp de la transferència de tecnologia, que es concreta en la signatura de varis contractes amb importants empreses i administracions públiques i també organitza diferents activitats de formació continuada i de difusió de la recerca.
Els grups de recerca del Departament són:
- CROMA - Cromatografia, Aplicacions Mediambientals
- iSENS - Sensometria Instrumental
- FUNCMAT - Functional and Smart Materials
- QUIMIO - Quimiometria, Qualimetria i Nanosensors
- SUSPOL - Polímers Sostenibles
- SINTCARB - Síntesi Orgànica Estereoselectiva, Química dels Carbohidrats
Altres laboratoris i unitats del Departament són:
- NANOSENSORS - Laboratori de Nanosensors
- URAIS - Unitat de Radioquímica Ambiental i Sanitària
