Les recherches d’Antonella Badia portent sur l’assemblage moléculaire et la caractérisation de couches organiques ultraminces, structurées à l’échelle nanométrique. Celles-ci pourront servir de biomembranes modèles, de matrices pour le dépôt sélectif de nanomatériaux, ou à l’actuation électrochimique de dispositifs micromécaniques.

L’équipe de Shawn Collins développe des stratégies catalytiques et asymétriques pour la synthèse d'intermédiaires organiques difficiles à préparer par les technologies courantes, en mettant l’accent sur les synthèses qui suivent les principes de la chimie verte et exploitent des technologies modernes comme la synthèse à débit continu.

Matthias Ernzerhof et son équipe élaborent des théories et des programmes informatiques basés sur la mécanique quantique pour modéliser les propriétés des molécules, des surfaces, des solides et des nanostructures.

L'électrophorèse capillaire avec détection laser ainsi que la spectrométrie de masse sont utilisées par Karen Waldron et son équipe afin d’identifier des protéines et des peptides d’intérêt biologique. Le groupe développe aussi de nouvelles méthodes de préparation d’échantillons pour l’étude des biomolécules et les analyses environnementales.