应用化学重点学科的发展定位在于应用，因此本学科在注重学术水平的同时紧密联系重庆地方经济发展，注重与生产应用相结合。着重建设下述4个具有特色的研究方向：
1、精细有机合成及催化研究方向
精细化工是重庆市的支柱产业，本方向长期从事精细有机合成，包括涂料、粘胶剂、农用化学品、药物中间体、特种专用助剂等精细化工产品的合成和开发研究。催化研究方面，本方向在国内较早进行超酸和固体超酸、功能化的有机磷酸盐新型催化剂的研究并创出了特色，曾连续获得三次国家自然科学基金和省部级项目资助。有机磷酸盐载体及催化剂多数为首次合成，有首创性，在国内外产生较大影响。目前正着力于从高含油量油菜籽的育种筛选、菜籽油制备生物柴油的复合催化剂研究到生物柴油的发动机试运行的一条龙中试和产业化前期研究，已申报06年教育部重大项目。
2、绿色化学工艺和工程的开发研究方向
绿色化学反应、原子经济型反应及工艺的开发研究；在创造经济效益的同时，减少三废排放或无污染排放以保持环境友好、清洁生产，降低能耗，减少原料消耗，降低原料成本，提高产品质量。本方向的特点是本着科研工作理论联系实际，面向重庆经济建设和社会发展，以“企业医院”和“技术银行”为特色面向精细化工企业从事技术服务、技术研发和成果转化及新产品的“孵化”，以及科研成果的商品化、产业化。
3、功能材料研究方向
新材料、尤其是新型功能材料的研究开发是科技发展的先导，本方向致力于羰基金属气相沉积的多晶膜、功能梯度材料、超微粉体材料、功能显示材料和其他功能材料的化学合成研究开发，具有一定的特色和优势。2003年研制出了我国第一个电子纸样机和电子墨水显示材料，连续参加了重庆市高交会展出，填补了我国在这一领域研究开发的空白。迄今国内尚无第二家电子纸研制成功的报道。目前正在进行柔性基板电子墨水材料的开发研究，以尽快实现该成果的实际应用。
4、农副产品加工及中草药有效成分的提取
本方向致力于生物有机化学、农副产品包括菜籽饼、辣椒、甜菊糖甙等加工和以及中草药包括黄连、葛根、穿心莲、黄芩、连翘、鱼腥草中的有效成分的提取加工，对于优化重庆和三峡库区的产业结构，提升农副产品的价值，增加农民收入、带动农村经济的发展，不仅具有重要的经济意义，而且具有重要的政治意义。