W ramach działalności statutowej oraz badań własnych na Wydziale Chemii UAM prowadzone są badania naukowe we wszystkich głównych dziedzinach chemii eksperymentalnej i teoretycznej. Do dziedzin chemii, w których wyniki uzyskane na Wydziale są znaczące w kraju i na arenie międzynarodowej należą:
- Chemia i kataliza metaloorganiczna, w tym synteza nowych chemikaliów i materiałów o specjalnych zastosowaniach z wykorzystaniem związków krzemoorganicznych.
- Chemia supramolekularna, w szczególności zaś chemia i fizykochemia syntetycznych receptorów molekularnych.
- Biokrystalografia oraz rentgenograficzne badania struktury faz skondensowanych.
- Synteza chiralnych związków organicznych i zastosowania stereoselektywnych reakcji organicznych w procesach makrocyklizacji.
- Synteza i badania związków fluoroorganicznych o potencjalnym zastosowaniu w medycynie, rolnictwie i otrzymywaniu nowych materiałów.
- Synteza, charakterystyka, modyfikacja oraz badania właściwości katalitycznych zeolitów i innych materiałów porowatych.
- Chemia i fotochemia bioorganiczna, w tym badania mechanizmów indukowanych światłem procesów chemicznych z wykorzystaniem ultraszybkiej spektroskopii laserowej.
- Chemia analityczna ze szczególnym uwzględnieniem chemicznych metod analizy i monitoringu zanieczyszczeń środowiska.
- Chemia koordynacyjna i badania spektroskopowe lantanowców.
- Chemia teoretyczna.
- Dydaktyka chemii.