Научные исследования КемГУ ведутся в рамках научных направлении научных школ: физиологические и социально-педагогические проблемы адаптации и здоровья, экология природных и антропогенных экосистем, разработка новых и высокотехнологичных смесителей сыпучих продуктов, создание алгоритмического и программного обеспечения, микропроцессорных устройств автоматики, оптимизация процессов в элементах холодильных установок, исследование роторных распылительных аппаратов для проведения процессов в гетерогенных газожидкостных системах, создание новых видов продуктов (в том числе функционального назначения с использованием микробиологического синтеза, биокатализа, генной инженерии и нанобиотехнологий), разработка современных методов для повышения эффективности использования сырьевых ресурсов, внедрения безотходных и малоотходных технологий переработки сырья, совершенствование технологических процессов с целью получения пищевых добавок, новых ферментных препаратов и биологически активных веществ, психология ценностно-смысловой сферы личности и социальных общностей, социально-экономические проблемы управления человеческими ресурсами, организациями, территориями и др.
Создано: центр коллективного пользования научным оборудованием, 2 научно-образовательных центра, центр компьютерного инжиниринга, научно-исследовательский институт биотехнологии, лаборатории (Кузбасская лаборатория археологии и этнографии КемГУ-СО РАН, лаборатория цитогенетики, лаборатория углеродных наноматериалов, лаборатория биотестирования природных нутрицевтиков, лаборатория этносоциальной и этноэкологической геоинформатики).
Действуют уникальные объекты научно-образовательной инфраструктуры, в т. ч.: бассейны «Сибирь» и «Олимпик», ветеринарный центр, музей «Археология, этнография и экология Сибири», планетарий и обсерватория КемГУ имени К. П. Мацукова, дом научной коллаборации им. П. А. Чихачева.
