实验室研究固体表面、固/气和固/液界面表面和界面的结构、性能与反应机理，设计和合成原子团簇、纳米材料等微观和介观结构体系。
实验室根据催化科学的特点和国际催化发展趋势，瞄准国际前沿方向和我国重大应用项目的核心基础科学问题开展工作。
实验室主要从事农药化学、杂原子和金属有机化学研究。
实验室的研究方向为染料化学与光化学、表面活性剂及温控相转移催化、环境友好精细有机化工。
石油大学重质油加工实验室是以重质油为主要研究对象的国家重点实验室。
实验室的主要研究方向为无机合成化学基础研究，无机合成与制备方法、技术与路线的开发，计算合成与分子工程学以及绿色合成化学与仿生合成化学研究。
