Fokusområder for forskning på DTU Kemiteknik er bl.a. Bio-process Engineering, miljø og energi, informationsteknologi, materialeteknologi, nanoteknologi, produkt- og procesteknologi samt pharmaceutisk produktionsteknologi.

Forskningsarbejdet på Institut for Kemiteknik er hovedsageligt organiseret i seks forskningscentre:
CERE,
CAPEC,
CHEC,
DPC,
BioEng og
PROCESS. Desuden omfatter instituttet tværfaglige forskningsprogrammer inden for Chemical and Biochemical Product Engineering.
Forskningen omfatter såvel grundforskning som anvendt forskning, og udføres sædvanligvis i tæt samarbejde med danske og udenlandske industrivirksomheder. En kort beskrivelse af instituttets forskningsaktiviteter er angivet nedenfor.
BioChemical Engineering: Instituttet er meget aktivt engageret i bio-relaterede forskningsprojekter og initierede i 2006 Center for BioProcess Engineering. Forskningen omfatter bl.a. enzymteknologi, bioreaktordesign, modellering og kontrol af bioreaktorer, proces-intensivering, membran-baserede filtreringer, chromatografi-baserede bioseparationer, produktdesign, m.v.
Professor Anne S. Meyer (BioEng)
Professor Jørn Dalgaard Mikkelsen (BioEng)
Professor John Woodley (PROCESS)
Miljøteknologi: Forskning inden for forskellige miljørelaterede områder har høj prioritet. Blandt områder af særlig interesse kan nævnes: forbrænding og emissions-kontrol, spildevandsbehandling og syntese/design af miljøvenlige processer og produkter.
Professor Kim Dam-Johansen (CHEC)
Peter Glarborg (CHEC)
Professor Rafiqul Gani (CAPEC)
Lektor Gürkan Sin (CAPEC)
Energi: Forskellige aspekter indenfor energisektoren spiller fortsat en meget stor rolle i instituttets forskning. Blandt forskningsområder af særlig interesse kan nævnes: design og analyse af energieffektive processer, miljøvenlig energiproduktion, design og analyse af afbrændingsprocesser samt modellering af oliereservoirer.
Professor Kim Dam-Johansen (CHEC)
Professor Peter Glarborg (CHEC)
Professor Georgios Kontogeorgis (CERE)
IT: Instituttet er dybt involveret i udvikling af ny informationsteknologi og it-baserede metoder og værktøjer til den kemiske, biokemiske, pharmaceutiske og petrokemiske industri. Områder af særlig interesse omfatter databaser over rene komponenter samt blandingsprodukter, computerbaserede analyse- og simuleringsværktøjer samt nye it-baserede analysemetoder.
Professor Rafiqul Gani (CAPEC)
Professor Georgios Kontogeorgis (CERE)
Materialeteknologi: Instituttets materialeforskning spænder over polymerteknologi, katalysatorer, maling og bygningsmaterialer.
Professor Ole Hassager (DPC)
Lektor Søren Kiil (CHEC)
Lektor Anne Ladegaard Skov (DPC)
Nanoteknologi: Instituttet har stærke interesser og aktiviteter indenfor dette væsentlige forskningsområde. Forskningen omfatter bl.a. analyse og syntese af nanopartikler i pyrolyse og flammereaktorer, gasificering, design af nanoskala kompositmembraner og fotopodning.
Professor Anker Degn Jensen (CHEC)
Lektor Krist Gernaey (PROCESS)
Produkt- og processdesign: Instituttets forskning dækker mange aspekter indenfor proces- og produktdesign, og er meget aktiv indenfor implementering af produkt- og procesoptimering i industriel skala. Områder af aktuel interesse omfatter bl.a. computerbaseret molekyledesign, syntese/design/analyse af separationsprocesser, modellering/design/analyse af forbrændingsprocesser, design og analyse af polymerprodukter og membraner, design og test af miljøvenlige malingsprodukter, m.m.
Professor Rafiqul Gani (CAPEC)
Professor Kim Dam-Johansen (CHEC)
Lektor Søren Kiil (
CHEC)
Forskningsprojekter, FTP, DSF