Наукова діяльність кафедри орієнтована на кріогенні технології розділення газових сумішей, а також методи кріогенного забезпечення процесів сепарації в інтервалі температур від 120 К до 4,2 К. Основним напрямом є отримання рідкісних газів високої чистоти (Ne, Kr, Xe) з побічних продуктів розподілу повітря. Розроблені автоматизовані установки для видобування гелію 99,9999% з атмосфери, які не мають аналогів у світі.
Створено унікальні низькотемпературні апарати, що працюють на рівні температур 28 К для отримання стабільних ізотопів неону (20Ne і 22Ne) з концентрацією 99,999% (U.S. Pat. 9,168,467 Assembly for separation gas mixtures in fractionating columns; 29.10.2015 р.). Учбово-науковий сектор кафедри оснащений унікальним устаткуванням для газового аналізу, включаючи хроматомасспектрометр Agilent 7890B; газовий хроматограф GOW – MAC series 816; гігрометр Halo 3; газоаналізатор Baseline series 9000.
Розробляється обладнання для забезпечення рециклінгу та багаторазового використання рідкісних газів. Комплекс устаткування забезпечує збір багатокомпонентних сумішей, які утворюються в результаті споживання рідкісних газів в медичній практиці, космонавтиці, лазерній техніці, в електронній та освітлювальній галузях. Внаслідок багатоступеневої сепарації в умовах кріогенних температур послідовно із сумішей виділяються побічні компоненти, а цільовий продукт (криптон чи ксенон) очищується до початкового стану 99,999%. Дослідження проводяться спільно з компанією “KLA Tencor” (Мілпітас, СА, США) в рамках договору про науково-технічну співдружність.