Joensuun yliopiston kemian laitoksen tutkimustoimintaa leimaa poikkitieteellisyys. Tutkimusalueet ulottuvat kemian alan rajoille, materiaalitieteeseen, jopa fysiikkaan ja molekyylibiologiaan asti. Kemian laitoksella tutkitaan mm. proteiinien rakenteita ja ominaisuuksia atomitasolla sekä kehitetään uusia erikoismateriaaleja ja katalyyttejä kemian teollisuuden tarpeisiin.

Kemian linjoja laitoksella on neljä: epäorgaaninen kemia, fysikaalinen kemia, materiaalikemia ja orgaaninen kemia. Linjojen tutkimustyö on korkeaa kansainvälistä tasoa. Osoituksena opetuksen laadusta kemian laitokselle myönnettiin valtakunnallinen opetuksen laatuyksikköstatus kaudelle 2001- 2003.

Kemian laitoksen tutkimuslaitteisto on erittäin monipuolinen ja ajanmukainen. Laitoksen erikoisuutena on järeä tietokonekalusto, jolla kemian ilmiöitä voidaan laboratoriotyön ohella tarkastella laskennallisin menetelmin.

Kemian laitoksella on kemistitutkijan, kemistin ja kemian opettajan koulutusohjelmat. Sivuaineena on koulutusohjelmasta riippuen mahdollisuus opiskella biokemiaa, biologiaa, fysiikkaa, matematiikkaa, tietojenkäsittelytiedettä ja tilastotiedettä. Opiskelijavaihdon kautta osan opinnoista voi suorittaa ulkomaisessa yliopistossa. Kemian laitoksen tutkimusryhmät toimivat usein läheisessä yhteistyössä kemian alan teollisuuden kanssa. Tämä edistää kemistitutkijoiden ja kemistien sijoittumista mielenkiintoisiin ja haastaviin työtehtäviin valmistumisen jälkeen.