Основным видом деятельности НЦЧ РАН является проведение фундаментальных, поисковых и прикладных научных исследований по следующим направлениям:
- информационные технологии; прикладная математика; вычислительная физика; высокопроизводительные вычисления;
- информационно-вычислительные системы и среды в науке и образовании;
- глобальные и интегрированные информационно-телекоммуникационные системы и сети, развитие технологий и стандартов;
- фундаментальные основы химии;
- научные основы создания новых материалов с заданными свойствами и функциями, в том числе высокочистых и наноматериалов;
- изучение строения и свойств новых материалов;
- разработка фундаментальных и прикладных проблем экологической химии.