Основним завданням кафедри прикладної хімії є навчання студентів хіміків, здатних проводити дослідження в різних галузях сучасної теоретичної хімії.

На кафедрі продовжують розвиватися кілька наукових напрямків.

Теоретичні дослідження сильно корельованих електронних систем, як наноструктурованих магнітних матеріалів. Це дослідження ґрунтується на поєднанні аналітичних і чисельних методів квантової хімії твердого стану та квантової теорії низькорозмірного магнетизму. Деякі незвичайні низькотемпературні властивості наноматеріалів з ланцюговими і східчастими магнітних підрешітками було передбачено.

Синтез і дослідження низькорозмірних молекулярних кристалів та синтетичних металів. Це високоанізатропні молекулярні тіла, що мають унікальні електрофізичні властивості — синтетичні метали, надпровідники і напівпровідники. Крім синтетичних робіт, проводяться дослідження цих незвичайних сполук із застосуванням квантово-механічних розрахунків і широкого спектру фізичних методів дослідження та реалізуються аспекти їхнього практичного використання. Ці роботи ведуться за участю відомих наукових центрів Західної Європи — Інституту молекулярної фізики ПАН (м. Познань, Польща), Університету Йожефа Шафарека (м. Кошице, Словаччина).

Розробка методів дослідження і практичного використання хемосорбційних процесів на основі іонообмінних матеріалів. На базі підходу до дослідження рівновагі в розчинах низькомолекулярних електролітів, який було розроблено і розвинуто М. П.Комарем і його школою, розробляються і удосконалюються методи дослідження і практичного використання хемосорбційних рівноваги для іонообмінних матеріалів.

Дослідження процесів сольватації і комплексоутворення в розчинах. В даному напрямі розвиваються експериментальні та теоретичні методи визначення транспортних і термодинамічних властивостей розчинів. Крім того, проводиться політермічне дослідження розчинності, термодинамічних характеристик іонів, їх рухливостей та асоціації в неводних і змішаних розчинах. Здійснюються теоретичні розрахунки і моделювання ефектів іонної сольватації та асоціації. Розроблено методи вивчення впливу середовища на процеси комплексоутворення іонів з макроциклічними лігандами та їх аналогами.

Важливим напрямком роботи кафедри є навчально-викладацька робота. Сьогодні кафедра забезпечує такі курси як «Квантова хімія», «Координаційна хімія», «Фізичні методи дослідження», «Квантова біохімія», «Вступ до фаху». Кафедра повністю забезпечує спеціалізацію студентів 4 та 5 курсів «Хімічний контроль навколишнього середовища» та частково спеціалізацію «Комп’ютерна хімія і молекулярний дизайн». Іншим напрямком навчальної роботи є підготовка студентів нехімічних спеціальностей із загальної та неорганічної на біологічному, геолого-географічному, екологічному, радіофізичному факультетах та на факультеті фундаментальної медицини.

Колективом кафедри видано більше 10 підручників, численні навчальні посібники. Опубліковано статті в престижних журналах. Науковці кафедри неодноразово виборювали міжнародні та державні гранти на наукові дослідження.