Keemilise Füüsika Laboratooriumi teaduslik tegevus ulatub fundamentaaluuringutest kuni rakendusteni. Tippkeskuses “Kontrollitud korrastatus kvant- ja nanomaterjalides” (EQUiTANT) uuritakse uudseid materjale, millel on omadus iseeneslikult korrastuda.
Keemilise füüsika laboratooriumi teadustöö jaguneb järgmisteks valdkondadeks: Terahertsspektroskoopia ja madalate temperatuuride füüsika
Tuumamagnetresonantsspektroskoopia
Mittelineaarne spektroskoopia
Adaptiivsed kvant-frustreeritud magnetid
Supramolekulaarne keemia
Energiatehnoloogiad
Keskonnakeemia