Las áreas de investigación del DIQB son la biotecnología, la ingeniería de alimentos y la dinámica y modelación de procesos químicos y ambientales.

El Departamento es reconocido por la activa participación de sus académicos en proyectos de investigación científica y tecnológica fundamental y aplicada, así como en la producción de publicaciones WOS.

Parte de sus actividades de investigación son realizadas en colaboración con equipos interdisciplinarios del Centro de Desarrollo Urbano Sustentable (CEDEUS) y Centro de Nanotecnología y Materiales Avanzados (CIEN-UC).

Desde el año 2018 el Departamento alberga el Núcleo Milenio en Procesos Catalíticos hacia la Química Sustentable (Núcleo Milenio CSC).