Основните научни направления в дейността на лабораторията са: озонохимия и катализ; фотокатализ и усъвършенствани окислителни процеси; квантова химия в катализа; ЕПР и ЕНДОР спектроскопия и ЕПР и ЕНДОР спектроскопия в катализа; фото- и термохромни съединения в катализа; наноразмерни материали и катализатори, получени с плазмени методи.