
Temeljna dejavnost je razvoj novih analiznih metod, postopkov in instrumentacije ter študij reakcijskih sistemov in ravnotežij, pomembnih v analizni kemiji. Med pomembnejša raziskovalna področja spadajo kromatografija, spektroskopija, elektroanalizne tehnike, pretočna analiza, kemometrija ter avtomatizirana in robotizirana analiza.
Področja, ki jim posvečamo več pozornosti, so zlasti študij interakcij med kovinami in antibiotiki/kemoterapevtiki, pesticidi in huminskimi substancami; raziskave in opredeljevanje kemijskih zvrsti; raziskave vloge prehodnih kovin v oksidativnih medijih; karakterizacija in stabilizacija organskih materialov, zlasti polimernih; študij elektrodnih procesov in razvoj voltametričnih analiznih tehnik ter senzorjev; študij separacijskih in predkoncentracijskih postopkov (dializa, ekstrakcija na trdni fazi); teoretski vidiki separacijskih sistemov v ionski kromatografiji; analitika živil, (vina, mesa in sira); analitika sledov kovin; razvoj postopkov atomske spektroskopije (AAS, ICP-MS); atmosferska kemija; uporabe kemometričnih pristopov v analizni kemiji. V okviru katedre deluje Laboratorij za dediščinsko znanost Ljubljana (Heritage Science Laboratory Ljubljana – HSLL).
Razvito je tudi sodelovanje s tujimi univerzami (UCL University College London, SIU Carbondale, ZDA, Univerzi v Varšavi in Krakovu, Poljska, Karl Franzens univerza v Grazu in Univerza na Dunaju, Avstrija, Univerza v Pardubicah, Češka, Univerza v Hull, UK in Univerza v Lizboni, Portugalska) in mnogimi drugimi organizacijami. Raziskovalni partnerji v Sloveniji so Kemijski inštitut, Inštitut Jožef Stefan, Narodna in univerzitetna knjižnica, Biotehniška fakulteta UL, Kmetijski inštitut, Fakulteta za farmacijo in drugi.
V okviru UL, Katedra za analizno kemijo upravlja platformo za ESFRI Evropsko raziskovalno infrastrukturo za dediščinsko znanost.
Sodelovanje z industrijo vključuje servisno dejavnost, prirejanje seminarjev ter aplikativno raziskovanje in razvoj prototipov analiznih instrumentov.