Наукові дослідження на інженерно-фізичному факультеті здійснюються:

Колективами 5 кафедр та 2 науково-дослідних лабораторій .

У наукових дослідженнях приймають участь 26 штатних співробітників та 89 сумісників, серед яких 3 член-кореспондента НАН України та 15 докторів наук, 39 кандидатів наук, майже 320 студентів очної форми навчання, які виконують дослідження при виконанні курсових та дипломних робіт.

Щорічно науковцями інженерно-фізичного факультету виконується близько 30 наукових розробок, більшість яких присвячено розв’язанню найважливіших проблем матеріалознавства й металургії та виконується за завданнями галузевих, державних програм у пріоритетних напрямках розвитку економіки України.

Наукові школи, колективи яких займаються освітньою та науковою роботою:

• a. Ливарних технологій, заснована у 1953 році професором Ващенко К.І., працює під керівництвом д.т.н. В.Г.Могилатенка;
• b. Кристалізація та управління якістю рідких металів та сплавів заснована у 1974 році заслуженим діячем науки і техніки України д.т.н. проф. О.М.Бяліком і працює під керівництвом к.т.н. доц. О.М.Донія;
• c. Матеріалознавство тугоплавких сполук, заснована у 1965 р. чл.-кор. АН України Г.В.Самсоновим, працює під керівництвом проф., д.т.н. П.І.Лободи;
• d. Формування та дослідження структури та фізичних властивостей тонких металевих шарів, аморфних та мікрокристалічних сплавів, заснована у 1975 р. і працює під керівництвом д.т.н., проф. С.І.Сидоренка;
• e. Гази та неметалеві включення у ливарних сплавах заснована у 1967 р. і працює під керівництвом чл.-кор. НАН України Д.Ф.Чернеги;
• f. Нові технології у металургії заснована у 1963 році і працює під керівництвом чл.-кор. НАН України Г.Г.Єфіменка,

• визнані в Україні і добре відомі у світі.

Дослідження і тематику наукових розробок підрозділи факультету виконують з наступних напрямків:

• a. Нові речовини й матеріали та екологічно чиста енергетика та ресурсозберігаючі технології.
• b. Високоефективних матеріалів покриттів та технологій їх нанесення (хіміко-термічні, іонно-плазмові, лазерні та інші);
• c. Комп’ютерне моделювання процесів фазових перетворень при кристалізації та формуванні покриттів;
• d. Технології одержання спеціальних сталей та сплавів: жаростійких для теплоенергетики, мідяних сплавів з ефектом пам’яті форми, самофлюсованих сплавів на основі заліза для відновлення та зміцнення деталей машин та механізмів;
• e. Мікролегуючі лігатури та технології модифікування алюмінієвих сплавів;
• f. Ефективні та експортноорієнтовані технології виробництва залізорудних, залізофлюсових і легованих шихтових матеріалів;
• g. Технології переробки та утилізації вибухонебезпечних та піроформних відходів у вигляді порошкового цирконію;
• h. Дослідження фізико-хімічних властивостей поверхневих шарів із мікрокристалічною, нанокристалічною та аморфною структурою в сплавах на основі заліза; епітаксійних плівок дисиліциду кобальту на кремнії.

Міжнародна діяльність факультету проводиться як у рамках оголошених міжнародних конкурсів, програм та угод про науково-освітню співдружність із Фрайбергською гірничою академією, Магдебургзьким університетом "Отто фон Гьоріке" (Німеччина), Технічним університетом м. Габрово (Болгарія), Таллінським технічним університетом (Естонія). З п'ятнадцятьма університетами світу заключені договори про науково-технічне співробітництво та підготовку магістрів, аспірантів та докторантів.