Разработка технологий комплексной переработки неметаллического сырья, комплексная переработка тугоплавких, многокомпонентных металлсодержащих руд и отходов производств, получение наноразмерных, нанокомпозиционных, сверхтвердых, особо чистых, стеклообразных, стеклокристаллических и высокотемпературных, комплексных биологически активных материалов, получение новых материалов функционального значения, химические превращения твердофазных неорганических соединений и материалов под воздействием цепных газофазных реакций.

Новые формы биологически активных элементов трехвалентных низкомолекулярных полиоксимолибдатов; технология получения муллита, люминофоров золь-гель методом и соосаждением при низких температурах; микроволновый метод получения керамических пигментов диопсидной и мулитовой структуры из горных пород с высокой интенсивностью окраски при высоких температурах; технология получения поликристаллического кремния и магния с использованием методов механоактивации, кислотной обработки и различных восстановителей из ультраосновных пород; механизм получения  ситаллов  с полярным кристаллическим строением на основе галоген-лантан содержащих систем; стекла с высокой преломляемостью, катион-анион проводимостью, сегнетоэлектрики, биоситаллы; новый плазмомеханохимический метод синтеза алмазов, наноразмерных порошков Fe, Co, Ni и их сплавов; адсорбенты, ионообменники, фильтр-материалы и носители  из аморфного, слоистого силикатов и косточек; технология получения наноразмерных  особо чистых соединений  молибдена; разработка процессов гидрометаллургического извлечения меди и рассеянных металлов с применением слабых кислот; разработка методов комплексных геохимических поисков рудных месторождений и экологической оценки рудных полей и районов, показано, что сульфиды, сульфаты, хлориды и оксиды различных металлов (Cu, Fe, Ti, Pb, Mo, Zn, Al), а также неметаллическое минеральное силикатное сырье – подвергаются эффективному гетерофазному химическому превращению под воздействием цепных газофазных реакций.

Институт  успешно сотрудничает с научными организациями и центрами России, Беларуси, Украины, Грузии, участвуя в совместных проектах, исследованиях и разработках. Сотрудники принимают активное участие в международных научных конференциях, симпозиумах, конгрессах. Институт  периодически организовывает и проводит международные конференции по теме "Химия и химическая технология".