Основным направлением научно-исследовательской деятельности кафедры является разработка новых методов управления процессами тепло- и массопереноса с целью создания энергоэффективных технологий и устройств.
При кафедре имеется научно-исследовательская лаборатория "Термомеханика магнитных жидкостей", основное научное направление которой заключается в исследованиях новых физических принципов и механизмов управления процессами энергопереноса с помощью магнитных полей в магнитных жидкостях.
Важным научным направлением кафедры является разработка научных основ и технологий эффективного использования энергии биомассы.
Научные исследования выполняются силами профессорско-преподавательского состава кафедры, штатных научных сотрудников, аспирантов и студентов кафедры.
Разработки кафедры отмечены дипломами и медалями международных инновационных форумов.