З 2011 по 2015 рік викладачі кафедри проводили дослідження в рамках держбюджетної теми: «Дослідження методів синтезу, властивостей та шляхів використання нітрогенвмісних сполук» (номер держреєстрації 0111U008598). Метою роботи була розробка нових методів синтезу похідних 2-аміно-3-алкілбутендіової кислоти та 3-(алкіл, арил)аміно-4-алкілпірол-2,5-діонів – перспективних агрохімікатів та фармпрепаратів, а також дослідження конфігураційної стійкості Нітрогенвмісних сполук. За результатами науково-дослідної роботи опубліковано 8 статей у виданнях, що входять до міжнародної наукометричної бази Scopus, 39 статей у фахових виданнях України та 53 тези доповідей у збірниках міжнародних та всеукраїнських конференцій.

У 2010 – 2013 рр. співробітники кафедри працювали за сумісництвом в рамках держбюджетної роботи «Закономірності утворення Нітроген- та Сульфурвмісних гетероциклів. Нові перегрупування в умовах реакції Вільсмайєра» (№ держреєстрації 0112U002060), а в 2013 – 2016 рр. – «Нові синтетичні методи дизайну Нітроген- та Сульфурвмісних біологічно активних сполук» (№ держреєстрації 0115U003159).

З 2016 року науково-педагогічні працівники проводять нову кафедральну науково-дослідну роботу «Дослідження методів синтезу, конфігураційної стабільності та шляхів використання похідних амінів». Очікувані результати роботи: новий метод синтезу деяких класів похідних амінів; закономірності впливу замісників при іміногрупі на процес інверсії атома Нітрогену в імінах; еспериментальні дані щодо використання нових четвертинних амонієвих солей, синтезованих з рослинної сировини, в якості активаторів сірчаної вулканізації полідієнів.

На даний час основні напрями наукової діяльності кафедри: дослідження будови і можливості синтезу 3-гідрокси(алкокси)-5-арилгідатоїнів та симетричних і несиметричних N,N-діалкоксисечовин; вивчення процесу інверсії похідних імінів та амінів; синтез четвертинних амонієвих солей з рослинної сировини.

За останні 5 років на кафедрі під керівництвом проф. Просяника О.В. Лебідь О.С. та Куцик-Савченко Н.В. захистили дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук.

Працівники кафедри беруть участь у конкурсах наукових робіт державного фонду фундаментальних досліджень, міжнародних та всеукраїнських конференціях.