Institutt for kjemi er nasjonalt ledende innen flere forskningsfelt, og har flere forskningsgrupper i den absolutte internasjonale forskningsfronten.

Forskningen er organisert gjennom 5 forskningsgrupper som du finner lengre ned på siden (informasjon kun på engelsk):

Forskningsgruppene representerer spesialkompetanse innen utvalgte metoder, men er overlappende når det gjelder forskningsprosjekter og tema. I grove trekk dekker instituttets ekspertise kjemisk syntese, kjemometri, teoretisk og beregningskjemi, strukturkjemi og strukturbiologi, proteinkjemi, biomodellering, transisjonsmetallkjemi. I mer anvendt retning forskes det innen materialkjemi, legemiddelutvikling, enzymteknologi og bioteknologi.

Den høye kvaliteten på forskningen ved instituttet er også demonstrert ved at instituttet, i sterk konkurranse med andre, er tildelt ansvar for flere spesialoppgaver innen kjemisk og biologisk rettet kjemisk forskning i Norge:

•I 2007 ble det etablert et Senter for Fremragende Forskning (SFF) innen teoretisk og beregningsbasert kjemi ("Centre for Theoretical and Computational Chemistry").

•Instituttet har siden 2003 vært ansvarlig for det nasjonale sentret innen strukturkjemi og strukturbiologi "Nasjonalt senter for strukturbiologi (NorStruct) ".

•Institutt for kjemi er også gjennom bla SmallStruct en sentral partner i et Senter for Forskningsbasert Innovasjon (SFI) innen marin bioprospektering, Mabcent.

•SfB er en teknologisk service-enhet i integrert systembiologi med målsetning å kunne hjelpe forskere ved Universitetet i Tromsø med bioinformatiske analyser relatert til system biologi, genom og funksjonelle genomstudier

Instituttets overordnede forskningsprofil, som nedfelt i den langsiktige strategiske planen, er i skjæringspunktet mellom biologi og kjemi (biologisk kjemi), men forskningen dekker et vidt spekter av tema fra materialkjemi, grunnleggende teoretisk kjemi, organisk syntese til mer anvendt forskning innen for eksempel bioteknologi og legemiddelutvikling.