Le attività di ricerca del Dipartimento di Scienza dei Materiali coprono l'intero processo realizzativo di rilevanti classi di materiali, a partire da studi di base fino alle procedure di integrazione in dispositivi ed in taluni casi alla produzione di dimostratori.

Le tipologie di materiali investigate sono: ossidi nanostrutturati per applicazioni in sensoristica, fotocatalisi e autotrazione (fillers nanostrutturati); materiali porosi polimerici o ibridi, per stoccaggio e separazione di miscele di gas tecnologicamente rilevanti quali H₂, CH₄ e CO₂; semiconduttori organici molecolari o polimerici; semiconduttori organici e inorganici (film sottili) per attività in fotovoltaico, fotocatalisi, finestre intelligenti, optoelettronica, sensoristica e imaging; quantum dots epitassiali e colloidali per imaging, energetica e fotonica; materiali nanostrutturati come strati attivi per generatori termoelettrici; nanostrutture polimeriche per energetica, fotonica e drug delivery; materiali a base vetrosa per la produzione di sistemi ossidici contenenti specie otticamente attive e nanostrutture per sensoristica, imaging e lighting; materiali compositi per applicazioni in elettrodi per lo stoccaggio di energia; semiconduttori inorganici ed ossidi ad alta costante dielettrica per microelettronica (memorie e logiche), spintronica e neuroelettronica.

Il Dipartimento di Scienza dei Materiali ha suddiviso le proprie linee di ricerca in aree tematiche​