На кафедре физиологии растений проводятся комплексные научные исследования по следующим направлениям:

• механизмы устойчивости и вирулентности в системе Pínus sylvéstris – Heterobasidion annosum и разработка на их основе биологических мер борьбы с фитопатогенным грибом корневая губка;
• скрининг активных продуцентов протеаз, лигноцеллюлаз и пектиназ среди базидиальных ксилотрофов, оптимизация условий их культивирования и разработка технологий получения ферментных препаратов пищевого и экологического назначения;
• биоконверсия твердых растительных отходов с использованием базидиальных ксилотрофов;
• изучение биологически активных веществ дереворазрущающих грибов как активаторов роста культурных растений и деструкторов ксенобиотиков;
• разработка технологий культивирования съедобных грибов в производственных условиях;
• адаптивные реакции растений-гипераккумуляторов ионов тяжелых металлов в условиях металлопрессинга;
• диагностика микозов сельскохозяйственных, плодово-ягодных и цветочно-декоративных растений.

На кафедре выполняется госбюджетная прикладная научно-исследовательская работа «Биологические способы переработки растительных отходов агропромышленного комплекса» (номер госрегистрации 1023031100013-9-1.6.6;2.9.1, шифр темы № 23-П/16), руководитель: к.б.н., доц. С.И. Демченко.

На втором курсе обучения студенты выбирают научную специализацию и выполняют научно-исследовательскую работу в учебно-научных лабораториях кафедры физиологии растений. Темы курсовых и дипломных работ, магистерских диссертаций согласуются с основными направлениями НИР кафедры. Студенты принимают активное участие в Республиканских конкурсах научных работ, в работе научных конференций различного уровня. Результаты своих исследований студенты кафедры публикуют в периодических научных изданиях.

Научную стажировку студенты кафедры проходят на биологическом факультете ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», в Институте микробиологии им. С.Н. Виноградского и Институте биохимии им. А.Н. Баха ФГУ «Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук».