固体表面物理化学国家重点实验室的主要研究内容为：

建立和发展原位表征技术，从分子、原子水平上研究固体表面的活性物种和固/气、固/液界面的反应过程，阐明表面微观结构对于其谱学、反应等性质的结构效应。

通过对催化剂和电极表面活性中心、界面结构及反应动力学的研究，揭示固体表面化学反应的动态过程和微观机理，发现和总结反应规律。

建立能准确反映固体表面和固/气、固/液界面化学反应特性的理论模型，对活性中心和反应机理进行理论模拟，并关联实验研究。

在微观、介观尺度上对催化剂和电极进行设计、修饰和加工，提高反应选择性和调控反应速度。

合成原子团簇和纳米结构材料，制备有特殊结构和功能的新型材料，组装和构筑有序纳米结构表面。

开展理论化学计算方法研究，发展适合复杂体系研究的理论化学计算方法，开发具有知识产权的相关程序。

固体表面物理化学国家重点实验室的研究目标为：建立和发展固体表面物理化学的先进实验方法和理论体系，为新催化材料与过程和电化学体系与技术的开发提供科学基础，进而解决与能源、化工、材料、生命、信息和环境等领域关系极为密切的某些重大科学技术问题。