تشمل بعض موضوعات البحث الحالية في الكيمياء الفيزيائية:
1- تصميم وتطوير المواد في المستوى النانوي وتفاعلاتهم.
2- دراسة سلوك الجزيئات من خلال التقنيات الحاسوبية.
3- دراسة الخواص الحرارية والكهربائية للمواد وكيفية تحسينها.
4- دراسة التركيب الجزيئي والخصائص الفيزيائية والكيميائية للسوائل والسطوح.
5- تطوير المواد البوليمرية الجديدة وتحسين خواصها وتطبيقاتها في التقنيات المتطورة.
6- دراسة الظواهر الكيميائية والفيزيائية للحالة الصلبة على المستوى الذري.
7- دراسة الخواص الفيزيائية والتركيبية للأشباه الموصلة وتطويرها في تقنيات الإلكترونيات.
8- دراسة المواد الممتصة للضوء وتحسينها لتطبيقات الطاقة المتجددة.
9- تطوير تقنيات الطيف الكهرومغناطيسي لدراسة الخواص الفيزيائية والكيميائية للمواد.