Казахстан обладает крупными месторождениями металлов, фосфатов и других неорганических соединений, вследствие чего на кафедре проводились исследования по трем основным направлениям: Физико-химия континентального солеобразования; Химические и физико-химические основы технологии получения продуктов с удобрительными свойствами; Физико-химический анализ превращений природных солей, кислот и оснований. В настоящее время на кафедре продолжаются вестись исследования по этим темам, вместе с тем осваиваются новые перспективные для Казахстана направления:

• Получение нового поколения сорбентов и композиционных материалов на основе природных наноматериалов (проф.Буркитбаев М.М.);
• Радиоэкологические исследования территорий, загрязненных искусственными и природными радионуклидами (проф. Буркитбаев М.М., Ph.D. Куянова Е.Ю., Ph.D. Абишев Т.Б., к.х.н. Уралбеков Б.М.);
• Изучение физико-химических свойств природных фосфатов (проф. Куанышева Г.С., доцент Балгышева Б.Д.);

• Разработка электрохимических способов обезвреживания газообразных выбросов и синтез неорганических соединений некоторых металлов (проф. Баешова А.К.);

• Экстракционная химия и сорбция неорганических веществ (проф. Танашева М.Р., доцент Калабаева М.К.);
• Прикладная и региональная гидрохимия (проф. Романова С.М.);
• Физико-химические исследования амидкислот (проф. Нурахметов Н.Н., проф. Абрамова Г.В.);
• Научно-методические проблемы обучения современной химии (проф. Нурахметов Н.Н., доцент Бекишев К.Б., доцент Ниязбаева А.И.).