Prace badawcze Katedry Inżynierii Środowiska koncentrują się na poszukiwaniu nowoczesnych technologii oczyszczania ścieków o różnym pochodzeniu i charakterystyce, metod uzdatniania wody oraz przeróbki i neutralizacji osadów ściekowych. Opracowywane rozwiązania bazują na wykorzystaniu tlenowych i beztlenowych systemów biologicznych, metod adsorpcyjnych z wykorzystaniem sorbentów o odmiennych właściwościach (chityna, popioły, trociny, biomasa, glony), intensyfikacji procesów degradacji zanieczyszczeń poprzez zastosowanie czynników fizycznych (promieniowanie mikrofalowe, stałe pole magnetyczne, promieniowanie UV, ultradźwięki, prąd elektryczny) oraz chemicznych (ozon, nadtlenek wodoru, odczynnik Fentona, koagulanty nieorganiczne, polielektrolity, lotne kwasy tłuszczowe).

Drugim kierunkiem rozwoju naukowego zespołu KIŚ są badania ukierunkowane na rozwój technologii bioenergetycznych opartych głównie na produkcji biogazu w procesie fermentacji metanowej substratów organicznych, biooleju kumulowanego przez wyselekcjonowane szczepy glonów oraz wodoru wytwarzanego przez bakterie i mikroalgi. Katedra posiada wiele autorskich rozwiązań bioreaktorów fermentacyjnych, urządzeń służących do kondycjonowania biomasy przed procesem beztlenowych oraz rozwiązań technologicznych produkcji i separacji biomasy glonów.

Profil badawczy KIŚ uzupełniają zagadnienia związane z ograniczaniem emisji zanieczyszczeń gazowych oraz substancji odorowych  do atmosfery. Zespół prowadzi prace eksperymentalne nad wykorzystaniem popiołów o różnych właściwościach w procesach wzbogacania i uszlachetniania biogazu, możliwością biosekwestracji ditlenku węgla i gazów kwaśnych w systemach intensywnej produkcji biomasy glonów oraz opracowaniem technologii dezodoryzacji obiektów gospodarki komunalnej.   

Efektem prowadzonych prac badawczych jest opracowanie wielu oryginalnych technologii, które są chronione zastrzeżeniami patentowymi lub zostały wdrożone. Zespół KIŚ ściśle współpracuje z podmiotami gospodarczymi w zakresie zagadnień związanych z szeroko pojętą ochroną środowiska i poszanowaniem energii. Współpraca dotyczy głównie modernizacji gospodarki wodno-ściekowej poprzez usprawnienie systemów oczyszczania ścieków, gospodarowania wodami opadowymi, racjonalizacji zużycia wody, ograniczania emisji zanieczyszczeń gazowych do atmosfery. Pracownicy KIŚ realizują również wiele projektów badawczych oraz badawczo-wdrożeniowych z przedsiębiorstwami zlokalizowanymi w kraju i za granicą.