Основни области на научните изследвания, провеждани в катедрата са: университетска педагогика, методически проблеми на преподаването и ученето, образователни технологии, методически проблеми на обучението по чужд език и по-конкретно: преводът като методически инструмент за овладяване на английски език, билингвална среда и обучението по химични технологии, усъвършенстване на чуждоезиковото обучение за докторанти; ергономични изследвания на учебна и индустриална среда; качеството на академичното и професионално обучение и др.
Заедно с образователната и научна дейност, катедрата e основна част от Звеното за мониторинг на качеството. Тук се разработват методиките, плана и мониторинга на качеството на обучението. Заедно с експертите по качество в основните звена се разработва системата за качество. От екипи на специалисти се прави анализ на системата и се предлагат коригиращи дейности. Провежда се курс за педагогическа подготовка на преподавателите, която ги въвежда в новите принципи на ВО, произтичащи от Болонския процес, както и фундаментални и съвременни въпроси на преподаването, ученето, оценяването и др. в университетската среда. Катедрата провежда също системни изследвания за удовлетвореност на студентите, работодателите и други заинтересовани от обучението в ХТМУ.