Základním předmětem výzkumu prováděného ústavem je chemická termodynamika a její aplikace pro popis vybraných vlastností chemických systémů a jevů v nich probíhajících. Je rozvinuto jak přímé experimentální studium, tak kritické zpracování dostupných vlastních a literárních dat (včetně vytváření databází), kdy konečným výsledkem je soubor doporučených hodnot. Získané výsledky jsou používány dále při vývoji predikčních metod. Na ústavu jsou i teoreticky a výpočetně zaměřená oddělení.
