El IQUEMA está constituido por 18 grupos de investigación adscritos a diferentes áreas de investigación en Química (Ingeniería Química, Química Analítica, Química Física, Química Inorgánica, Química Orgánica y Química Agrícola) y cuenta con más de 150 investigadores. Sus líneas de investigación se centran en dos áreas temáticas principales. En el área de Energía destacan las líneas de materiales para baterías y supercondensadores, conversión de energía solar, y(biocombustibles. En el área de Medioambiente destacan las líneas de utilización y valorización de residuos y subproductos; materiales, biomateriales y tecnologías para reducir el impacto ambiental, y estrategias analíticas para la evaluación de la calidad ambiental.
El nuevo equipo de dirección presenta un programa de trabajo que tiene como objetivo principal el desarrollo de un Plan Estratégico encaminado hacia la excelencia investigadora. Para ello se propone realizar las siguientes acciones: promocionar, estabilizar e incrementar la plantilla de PTGAS, incrementar la financiación económica, incrementar la infraestructura técnica, impulsar la visibilidad del Instituto, enriquecer la formación del personal investigador, atraer y consolidar nuevo talento científico y técnico, impulsar el liderazgo científico y la internacionalización, fomentar la transferencia de conocimiento al sector empresarial e impulsar las acciones de Responsabilidad Social.