يتم تنفيذ العديد من الأبحاث في مجال الكيمياء الإشعاعية وتشمل بعضها:
1- استخدام الإشعاع للكشف عن التلوث الإشعاعي وتقييم مستوياته في الأرض والماء والهواء.
2- تطوير مواد مشعة للاستخدام في العلاج الإشعاعي للأمراض السرطانية.
3- تصميم وتحضير مواد مشعة للاستخدام في البحث الطبي وعلوم الحياة.
4- دراسة تأثير الإشعاع على المواد وتطبيقاته الكيميائية والبيولوجية.
5- تطوير تقنيات جديدة لإنتاج المواد المشعة باستخدام المفاعلات النووية.
6- استخدام الإشعاع لتنقية المواد وتحسين خصائصها الميكانيكية والحرارية.
7- دراسة تأثير الإشعاع على الوسط البيئي وتطوير طرق للحد من تأثيراته السلبية.