La investigación del Departamento se concreta en cinco áreas:

En Farmacia y Tecnología farmacéutica se realizan investigaciones en farmacognosia dirigidas al desarrollo preclínico de compuestos biológicamente activos, tanto de origen natural como sintético. La investigación en tecnología farmacéutica va dirigida al desarrollo de nuevos vehículos, biomateriales y sistemas de liberación controlada de fármacos. En farmacocinética, se propone la caracterización del perfil farmacocinético y farmacodinámico de los fármacos mediante distintos modelos experimentales y computacionales. La investigación en farmacia clínica se enfoca en el uso racional de medicamentos.

En Química Médica y Analítica se diseñan y sintetizan: derivados selenados como terapia frente al cáncer, tripanosomas y otras patologías. Se trabaja con péptidos y péptido-miméticos cíclicos con propiedades antitumorales. Se estudian compuestos bioactivos de residuos alimentarios con potencial aplicabilidad biomédica y se desarrollan métodos analíticos por cromatografía. 

En Farmacología se realiza una investigación centrada en neuropsicofarmacología: Se estudia el papel de la glía en la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer, considerando aspectos moleculares implicados en la memoria. Se estudia la interacción entre cerebro y sistema inmune en la depresión mayor, tratando de identificar mecanismos epigenéticos ligados a la neuroplasticidad y a la inflamación periférica.  

En Toxicología, la investigación versa sobre el desarrollo de métodos para evaluar la genotoxicidad, el estudio de las micotoxinas como contaminantes alimentarios, y estudios preclínicos de toxicidad para medicamentos, productos sanitarios y complementos alimenticios.

En Atención Farmacéutica y Humanidades Farmacéuticas se centra la investigación en materias humanísticas que contribuyen al desarrollo integral del farmacéutico y de la profesión farmacéutica.