Наукові дослідження ведуться за наступними напрямками:
- Математичне моделювання та методи комп’ютерної математики.
- Механіка деформівного твердого тіла.
- Нанофізика і нанотехнології.
- Керамічні, композиційні, монокристалічні і плівкові матеріали різного функціонального призначення (високотемпературного, інструментального, електронного, оптичного, біомедичного тощо).
- Одержання і перетворення теплової енергії.
- Використання та утилізація теплової енергії.
- Електромеханічне перетворення та передача енергії.
- Електрофізика.
- Нові високоефективні хімічні процеси і матеріали.
- Раціональне природокористування.
- Науки про життя, нові технології профілактики та лікування найпоширеніших захворювань.
- Інформаційні та комунікаційні технології.
- Енергетика та енергоефективність.
- Нові речовини і матеріали.
Детальніше: Науково-дослідна частина НТУ “ХПІ”