Ոչ մետաղական հումքի համալիր վերամշակման տեխնոլոգիաների մշակում, դժվարահալ, բազմակոմպոնենտ մետաղական հանքատեսակների և արտադրական թափոնների համալիր վերամշակում, նանոչափ, նանոկոմպոզիտային, գերկարծր, հատուկ մաքրության, ապակեկերպ, ապակեբյուրեղային, բազմաբյուրեղային, կենսաբանական ակտիվ կոմպլեքսային միացությունների ստացում, ֆունկցիոնալ նշանակության նոր բաղադրության նյութերի մշակում, գազաֆազ շղթայական ռեակցիաների ազդեցությամբ կարծրաֆազ անօրգանական նյութերի և միացությունների քիմիական փոխարկումներ:

Հետազոտվել են եռավալենտ տարրերի պոլիօքսիմոլիբդատների կենսաբանորեն ակտիվ նոր ցածրմոլեկուլային ձևեր: Զոլ-ժել և համատեղ նստեցման եղանակով մշակվել են մուլիտի, լյումինաֆորների ցածր ջերմաստիճանային տեխնոլոգիաներ:
Ստացվել են դիոպսիդային և մուլիտային կառուցվածքի, բարձր ջերմաստիճաններում գույների մեծ ինտեսիվությամբ, կերամիկական պիգմենտներ ոչ հանքային լեռնային ապարների միկրոալիքային մշակման եղանակով: Ուլտրահիմնային ապարների մեխանաակտիվացմամբ, թթվային մշակմամբ և վերականգնիչների  կիրառմամբ  մշակվել է բազմաբյուրեղային տարրական սիլիցիումի և մագնեզիումի տեխնոլոգիա:
Հետազոտվել է հալոգեն և լանթան պարունակող համակարգերում բևեռացված բյուրեղական կառույցով սիտալների ստացման մեխանիզմը: Մշակվել են բարձրաբեկող, կատիոն-անիոնային հաղորդականությամբ ապակիներ, սեգնետոէլեկտրիկներ, բիոսիտալներ: Մշակվել է նոր պլազմամեխանաքիմիական եղանակ ալմաստների, նանոչափերի Fe, Co, Ni փոշիների և դրանց համաձուլվածքների սինթեզի համար:
Մշակվել են ամորֆ և շերտային սիլիկատներից, կորիզներից նոր ադսորբենտներ, իոնափոխանակիչներ, ֆիլտրող նյութեր և կրիչներ, մեզո- և նանոչափ մոլիբդենի գերմաքուր միացությունների, ինչպես նաև մոլիբդենիտային խտանյութերից հատուկ մաքրության նանոկառուցվածքի նյութերի ստացման տեխնոլոգիաներ: Հետազոտվել են նոսր թթուներով պղնձի և ցրված տարրերի հիդրոմետալորգիական կորզման պրոցեսները:
Մշակվել են հանքային դաշտերի բնապահպանական գնահատման և հանքավայրերի երկրաքիմիական համալիր որոնումների եղանակներ, ցույց է տրված, որ գազաֆազ շղթայական ռեակցիաների ազդեցությամբ` տարբեր մետաղների (Cu, Fe, Ti, Pb, Mo, Zn, Al) սուլֆիդները, սուլֆատները, քլորիդներն ու օքսիդները, ինչպես նաև բնական ոչ մետաղական միներալային սիլիկատային հումքանյութերը ենթարկվում են արդյունավետ հետերաֆազ քիմիական փոխարկմանը:

Ինստիտուտը համագործակցում է Ռուսաստանի, Բելառուսի, Ուկրաինայի, Վրաստանի գիտական հիմնարկների և կենտրոնների հետ` կատարելով միջազգային ծրագրերի շրջանակներում ընդհանուր հետաքրքրություն ներկայացնող հետազոտություններ և մշակումներ: Ինստիտուտը մասնակցում է քիմիայի գծով Միջազգային կոնգրեսներին և գիտաժողովներին: Պարբերաբար կազմակերպում է «Քիմիա և քիմիական տեխնոլոգիա» միջզգային գիտաժողովներ: