Dem neu gegründeten Institut gehören die Fachgebiete "Chemie", "Nanobiosystemtechnik" und "Physikalische Chemie / Mikroreaktionstechnik" an. Deren Forschung konzentriert sich auf Methoden zur Herstellung neuer Nanomaterialien, insbesondere Kohlenstoff-Nanomaterialien und Metall-Nanopartikeln, und auf den Einsatz von Mikroreaktoren in der chemischen Synthese, in der Zellkultivierung und im biologischen Screening. Ziel der Forschung ist es, zum einen Nanomaterialien mit neuen Eigenschaften und Funktionen für die Technik bereitzustellen, zum anderen umweltschonende Mikromethoden für die Untersuchung der Wirkung von Medikamenten, Chemikalien und Schadstoffen auf Zellen und Gewebe zu entwickeln. Damit leistet das neu gegründete Institut nicht nur einen Beitrag zum naturwissenschaftlichen und technischen Fortschritt, es trägt auch dazu bei, Risiken besser zu beherrschen und zu vermindern. Mikro- und nanotechnische Methoden nehmen dabei eine wichtige Funktion ein.
Die Wissenschaftler des Institutes für Chemie und Biotechnik sind maßgeblich für die chemische Grundausbildung in mehreren ingenieurwissenschaftlichen Bachelorstudiengängen der TU Ilmenau verantwortlich. Daneben tragen sie zur Ausbildung von Masterstudenten unter anderem in den Studiengängen "Technische Physik", "Werkstoffwissenschaften", "Mikro- und Nanotechnologien" und insbesondere im Studiengang "Miniaturisierte Biotechnologie" bei, der in Kooperation mit der Fachhochschule Jena und dem Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik Heiligenstadt neu eingerichtet wurde. Derzeit erarbeitet die TU Ilmenau das Konzept eines Bachelorstudiengangs im Bereich angewandte Chemie und Life Sciences. Mit dessen Einrichtung wird ein vollständiges anwendungsorientiertes Studium der Chemie und Biotechnik in Ilmenau möglich sein. Schon heute sind Studenten an der Forschung in den Fachgebieten des neuen Institutes beteiligt und tragen als studentische Mitarbeiter, Praktikanten oder im Rahmen von Bachelor- und Masterarbeiten zur Erforschung neuer Synthesemethoden, zur Entwicklung neuer chemischer und biotechnischer Anwendungen der Mikrofluidik und zur Herstellung und Untersuchung neuer Nanomaterialien bei.
Gemeinsam mit den Nachbarinstituten der Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, mit dem fakultätsübergreifenden Institut für Mikro- und Nanotechnologien und anderen Fachgebieten der Universität wird sich das neue Institut für Chemie und Biotechnik in den kommenden Jahren aktuellen Herausforderungen in Wissenschaft und Technik stellen.