Наукова діяльність НУХТ спрямована на розроблення теоретичних основ харчових технологій, їх інтенсифікацію та оптимізацію, створення нових прогресивних технологій і високопродуктивного обладнання, систем і засобів механізації трудомістких процесів і виробництв, нового енергоощадливого обладнання та систем раціонального енергокористування, на вдосконалення організації та підвищення ефективності харчових і переробних підприємств.
Відповідно до основних напрямів науково-інноваційної діяльності України пріоритетними для наукових шкіл НУХТ є наступні:
- розроблення інноваційних енерго- та ресурсозберігаючих технологій та нанотехнологій для виробництва якісних і безпечних харчових продуктів як імперативу продовольчої безпеки України;
- розроблення науково-практичних засад створення високоефективних технологій, процесів та обладнання харчових, фармацевтичних та пакувально-поліграфічних виробництв в контексті цілей сталого розвитку;
- розроблення сучасних пакувальних систем та робототехнологічних комплексів;
- розроблення інноваційних автоматизованих систем керування високотехнологічними комплексами та інформаційних технологій прийняття рішень для оптимізації виробничої та освітньої діяльності;
- розроблення принципово нових високоефективних технологій мікробного синтезу як чинника зміцнення продовольчої безпеки України;
- екологізація виробництв у харчовій і переробній промисловості як складова Євроінтеграції;
- найважливіші фундаментальні проблеми хімії та розвитку хімічних технологій, орієнтовані на інновації та сталий розвиток;
- інноваційні напрями та стратегії розвитку підприємств індустрії гостинності;
- розроблення наукових засад підвищення ефективності діяльності та стійкості підприємств харчової та переробної промисловості.
