Fakultu chemicko-inženýrskou tvoří 7 ústavů s vlastním pedagogickým a výzkumným programem v oblasti základního i aplikovaného výzkumu. Společné výzkumné záměry fakulty lze rozdělit na:

Chemické a procesní inženýrství se zaměřením na komplexní výzkum v oblasti chemického a procesního inženýrství, od inženýrského experimentu k počítačovému modelování, analýze, měření a řízení. Vlastní tématikou jsou:

• Reakčně-transportní systémy, chemické, biochemické a polymerační reaktory, separační procesy, adsorpce, absorpce, rektifikace, difúze, tok tekutin, přenos hmoty a sdílení tepla.
• Kvalitativní a kvantitativní analýza vývoje prostorových polí chemických a fyzikálních veličin popisujících stav systému, charakterizace chaotických a časově-prostorových dat.
• Počítačové metody nelineární dynamiky, efektní metody pro simulaci a analýzu procesů, excitabilní chemické a biochemické systémy.
• Senzory pro monitorování a řízení procesů, počítačové zpracování číslicových signálů a obrazů, informatika a metody umělé inteligence.
• Počítačový návrh a řízení systémů chemické technologie a biotechnologie, expertní a znalostní systémy pro modelování.
• Rozvrhování vsádkových procesů, modelování, optimalizace a řízení hmotných toků v logistických řetězcích chemických a potravinářských výrobků.

Metody a prostředky chemické a fyzikálně-chemické analýzy vlastností a chování bioinženýrských a chemicko-inženýrských systémů s následující tematikou:

• Výpočet nebo odhad a experimentální studium fyzikálně-chemických a termodynamických vlastností čistých látek a směsí a dále chemických, fázových a mezifázových rovnováh.
• Vývoj metod atomové a hmotnostní spektroskopie pro stopovou prvkovou analýzu biologických matric a radionuklidová analýza pro přípravu radiofarmak, metody stopové molekulové analýzy s využitím kombinace hmotnostní spektroskopie a separačních metod.
• Vývoj metod molekulové spektroskopie pro chemickou a strukturní analýzu látek včetně látek supramolekulárních a biologických vzorků.
• Vývoj senzorů a sorbentů na bázi molekulárního rozpoznávání.
• Interpretace rozsáhlých souborů experimentálních dat matematickými metodami, kritické vyhodnocení fyzikálně-chemických dat, validace primárních analytických metod a metrologie teploty, tlaku a látkového množství.