تتناول البحوث الحالية في الكيمياء الإشعاعية العديد من الموضوعات، بما في ذلك:
1- استخدامات الإشعاع في العلوم الحيوية، مثل العلاج الإشعاعي لمرضى السرطان والبحث حول تأثيرات الإشعاع على الخلايا السرطانية.
2- تطوير تقنيات دقيقة لقياس المواد المشعة وكيفية تتبع انحلالها وتفاعلاتها.
3- دراسة انحلال الذرات والجزيئات وتأثير الإشعاع على تركيب المواد الكيميائية.
4- مشاريع لإنتاج المواد المشعة بصورة أكثر كفاءة واستدامة للصناعات النووية والفضائية.
5- فحص التربة والمواد الغذائية والمياه وغيرها بحثًا عن مواد مشعة متبقية من الانفجارات النووية أو المصادر النووية الأخرى.
6- تصميم مركبات ذات تأثير إشعاعي في علاج ومنع الأمراض مثل السرطان.
7- البحث عن الطرق التي يمكن بها تخفيض تأثيرات الإشعاع على الإنسان والبيئة.