Иркутский институт химии СО РАН находится в ряду крупнейших в России центров фундаментальных исследований в области органической и элементоорганической химии. В Институте сформировалась одна из ведущих научных российских школ, продолжающая традиции великого русского химика-органика А.Е. Фаворского. 

Научные направления института:

1. Развитие методологии органического и элементоорганического синтеза на базе ненасыщенных углеводородов - продуктов нефте-, газо- и углепереработки (ацетилен, этилен, пропилен и их кислород-, азот-, фосфор- и серопроизводные), а также на базе многотоннажных продуктов  гидрообессеривания моторных топлив и отходов металлургических производств (сероводород, элементная сера, диоксид серы) с целью создания современных, экологичных и энергосберегающих малотоннажных производств уникальных наукоемких веществ и материалов (включая наносистемы) для фармацевтической и оборонной промышленности, инновационных технологий и сельского хозяйства (лекарства и их прекурсоры, компоненты ракетных топлив, негорючие и термостойкие полимеры, покрытия и ткани, материалы специального назначения, электролиты и электроды для химических источников тока повышенной емкости и безопасности).

2. Развитие химии гипервалентного и гиповалентного кремния (силатранов и силанонов): создание новых биологически активных кремнеорганических соединений для медицины и сельского хозяйства.

3. Развитие научных основ комплексного использования возобновляемого сырья (древесины, продуктов сельхозпереработки и морских водорослей) с целью получения новых лекарственных средств, пищевых добавок, препаратов для сельского хозяйства, а также нанобиокомпозитов многоцелевого назначения (средства для профилактики и лечения атеросклероза, противоопухолевые наносубстанции, антисептики, противовирусные лекарства внутриклеточного действия, магнитоконтролируемые диагностические и лекарственные препараты, наноматериалы для когерентной, нелинейной оптики и плазмоники, оптически активные нанокатализаторы).