С первых дней образования кафедры научные исследования проводятся 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. С приходом на кафедру выпускника МГУ доцента М.Муратбекова начались исследования в области радиационной химии воды и водных растворов.В настоящее время на кафедре продолжаются вестись исследования по этим темам, вместе с тем осваиваются новые перспективные для Казахстана направления.