Фундаментальні та прикладні наукові дослідження викладачів кафедри спрямовані на вирішення найбільш важливих проблем розвитку науково-технічного потенціалу, для забезпечення конкурентоспроможності України у світі та сталого розвитку суспільства і держави.

Відповідно до основних напрямів науково-інноваційної діяльності України та з урахуванням розвитку наукових шкіл НУХТ наукова робота на кафедрі харчової хімії ведеться за напрямами «Розроблення технологій харчових продуктів оздоровчої та профілактичної дії», «Найважливіші проблеми хімії та розвитку хімічних технологій».

Теми кафедральних науково-дослідних робіт:

– Хімічний дизайн та вивчення властивостей сполук гетероциклічної будови 0119U103520 (керівник проф., д.х.н. С.П. Бондаренко);

– Розробка методик визначення автентичності харчових продуктів та їх збагачення мікронутрієнтами 0119U103781 (керівник проф., д.х.н. С.П. Бондаренко);

– Розробка і вдосконалення методів аналізу об’єктів харчової та хімічної технологій, біотехнології та довкілля (керівник проф., д.х.н. Костенко Є.Є.);

Наукові досягнення співробітників кафедри постійно публікуються у провідних наукових журналах, які реферуються Scopus, PubMed, Index Copernicus, EBSCO, CABI Full Text, Universal Impact Factor, Google Scholar, ROAD, CAS Source Index (CASSI)

З метою всебічного сприяння науковій діяльності студентів на кафедрі функціонує науковий гурток «Алхімік». У розпорядженні молодих науковців три науково-дослідні лабораторії, оснащені всім необхідним обладнанням для проведення наукових досліджень.