Katedra fyzikální chemie a teorie technologických pochodů je silně orientovaná na oblast základního i aplikovaného výzkumu. S excelentním experimentálním vybavením katedra řeší řadu výzkumných projektů na národní a mezinárodní úrovni (GA ČR, TA ČR, MPO, OP VaVPi, OP VK, OP VVV, KONTAKT, COST). Do vědecko-výzkumné činnosti jsou také zapojování studenti, a to již v počátku svého studia. Katedra zajišťuje také pravidelné stáže středoškolských studentů.

Ve vědecko-výzkumné oblasti je katedra jediným pracovištěm v republice, které se dlouhodobě zabývá výzkumem fyzikálně-chemických vlastností (termofyzikálních, termodynamických a kinetických), viskozitou, povrchovým a mezifázovým napětím kovových a dalších anorganických materiálů (zejména oxidických).

Katedra fyzikální chemie a teorie technologických pochodů disponuje špičkově vybavenými výzkumnými laboratořemi: