Қазақстанда металдардың, фосфаттардың және басқа бейорганикалық қосылыстардың көптеген улкен кен орындары бар, осыған орай кафедрада негізгі үш: Континенттік тұзтүзілудің физико-химиясы; Тыңайтқыштық қасиеттері бар өнімдерді алу технологияларының химиялық және физико-химиялық негіздері; Табиғи тұздар, қышқылдар мен негіздердің айналуларының физико-химиялық сараптамасы бағыттары бойынша зерттеу жұмыстары жүргізілді. Қазіргі кезде кафедрада осы тақырыптар бойынша зерттеу жұмыстары жалғасуда, оған қоса Қазақстан үшін перспективті жаңа бағыттар игерілуде:

• Табиғи наноматериалдар негізінде жаңа сорбенттер мен композициалық материалдар алу (проф.Бүркітбаев М.М.);
• Жасанды және табиғи радионуклидтермен ластанған территорияларды радиоэкологиялық зерттеу (проф. Бүркітбаев М.М., Ph.D. Куянова Е.Ю., Ph.D. Әбішев Т.Б., х.ғ.к. Уралбеков Б.М.);
• Табиғи фосфаттардың физико-химиялық қасиеттерін зерттеу (проф. Қуанышева Г.С., доцент Балғышева Б.Д.);
• Экстракционная химия и сорбция неорганических веществ (проф. Танашева М.Р., доцент Қалабаева М.К.);
• Қолданбалы және аймақтық гидрохимия (проф. Романова С.М.);
• Амид қышқылдарын физико-химиялық зерттеу (проф. Нұрахметов Н.Н., проф. Абрамова Г.В.);
• Заманауй химияны оқытудың ғылыми-әдістемелік мәселелері (проф. Нұрахметов Н.Н., доцент Бекішев К.Б., доцент Ниязбаева А.И.).