За все время своего существования кафедра уделяла большое внимание научно-исследовательской работе как необходимому условию развития и совершенствования процесса обучения студентов. Начало ее деятельности совпало по времени со становлением специальности как таковой под руководством зав. головной кафедрой НХС МХТИ выдающегося ученого и педагога проф. Н.Н. Лебедева. Именно он поддержал своих выпускников В.П. Савельянова В.А., Аверьянова, и к моменту переезда в лабораторный корпус на кафедре образовались два научных направления:

• Изучение закономерностей синтеза органических соединений (В.П. Савельянов),
• Изучение закономерностей радикального хлорирования (В.А. Аверьянов).

Научно- исследовательская работа выполнялась силами аспирантов, сотрудников НИР и студентов, что способствовало не только росту квалификации преподавателей, подготовке кадров высшей квалификации (по первому направлению 4 к.х.н., по второму – 6 к.х.н.), но и развитию и совершенствованию дисциплин специальности. Оба эти направления завершились впоследствии защитами двух докторских диссертаций.

Активная работа прикладного характера проводилась также на кафедре органической химии под руководством Н.И. Гришко, по результатам которой были защищены 4 кандидатские диссертации.

В 80-90-е гг. на кафедре возникли новые направления:

1. Поиск новых синтетических и природных биологически активных соединений (д.х.н., проф. Лебедев К.С., д.х.н. , проф. Платонов В.В., к.х.н., доц. Маклаков С.А., к.х.н., доц. Голубев В.Е.).
2. Физико-химические основы подбора и применения ПАВ в химической технологии (к.х.н., доц. Балашова Р.В.).

По результатам НИР получены авторские свидетельства, патенты, опубликовано более 300 статей в ведущих научных журналах страны, защищено 16 кандидатских и одна докторская диссертация (Аверьянов В.А.). Преподаватели выступают с докладами на Международных, Республиканских конференциях.

Преподаватели кафедры выигрывали гранты Министерства образования РФ (доц. Балашова Р.В.), грант по поддержке аспирантов (доц. Балашова Р.В.), гранты губернатора Тульской области (доц. Лебедева Г.Ф., проф. Платонов В.В.).

Активное участие в научной работе кафедры принимают студенты. Ежегодно в составе НСО работают 10-12 человек, которые являются участками конференций, соавторами научных изданий.

Студенты Качалова Е.В., Воеводина И.В., Сумин А.А., Давыдов С.Ю., Кузьменкова Е.В., Тамбов К.В., Хемчян Л.Л, Якунина Н.Е.награждены грамотами, аттестатами идипломами конкурса на лучшую работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам в ВУЗах РФ.

Выпускник кафедры Альберт Охрименко после окончания института, обучался в университете США. В настоящее время помимо научной работы преподает органическую и квантовую химию англоязычным студентам. Выпускники кафедры кандидаты химических наук Пахомов Н.А. и Орлова Н.А. работают в Сибирском отделении Российской Академии наук (г. Новосибирск).

В настоящее время научно-исследовательская работа проводится по 4-м госбюджетным тематикам и по одной прикладной:

• Поиск новых синтетических и природных биологически-активныхсоединений (руководитель - д.х.н., профессор Лебедев К.С.) Физико-химические основы подбора и применения поверхостно-активных веществ в технологических процессах(руководитель – к.х.н., доцент Родионова Р.В.)
• Межфазный катализ в системах жидкость-жидкость и жидкость-твердое тело на примере различных реакций (руководитель – к.х.н., доцент Горохова М.Н.)
• Исследование и разработка компьютерных методов решения структурно-аналитических задач с помощью банков данных по молекулярной спектроскопии ( руководитель - д.х.н., профессорЛебедев К.С.)
• Создание компьютерных систем для решения задач идентификации химических соединений» (руководитель – д.х.н., профессор Лебедев К.С.)

В рамках этих направлений за последние три года опубликованы 38 научных работ, в том числе: статьи в центральных журналах – 3, статьи в сборниках научных трудов – 4, тезисы международных конференций – 2, российских - 4, межвузовских – 1, внутривузовских - 24.

Подано 11 заявок на получения грантов различного уровня – получено 4, из них 2 гранта Губернатора Тульской области (доц. Родионова Р.В.) и 2 гранта на выполнение НИР в рамках Государственного оборонного заказа с в/ч 68240 (проф. Лебедев К.С.).

Общий объем финансирования по этим гранта за отчетный период составил5 760 тыс. рублей.

При выполнении НИР принимают участие все преподаватели кафедры, а также студенты 3-5 курсов нашей специальности.

В научной работе используются современные компьютерные системы для оказания помощи при установлении строения органических соединений по данным молекулярной спектроскопии (МС, ИК, ЯМР), разработанные при выполнении Государственных контрактов с в/ч 68240.

Получены диплом лауреата конкурса Тульской области «Инженер года – 2010» в номинации «Химия» (проф. Лебедев К.С.), диплом победителя II Тульского молодежного иннноввационного конвента 2010 года в номинации «Признание общественности» (асс. Грачева Ю.Ю.), диплом II степени «За вклад в развитие муниципального образования города Новомосковск в области науки им научных исследований» - 2013 г. (проф. Лебедев К.С.).