Die zentralen Aufgaben des Departments für Naturwissenschaften und nachhaltige Ressourcen sind Forschung, forschungsgeleitete Lehre und Wissenschaftskommunikation zu Mathematik, Statistik, Physik und Chemie mit einem Fokus auf der Charakterisierung, Umwandlung und Nutzung nachwachsender Rohstoffe, sowie der Entwicklung von (Bio-)Materialien und Bioraffinerien der Zukunft. Forschungsthemen umfassen unter anderem die Synthese, sowie (bio)physikalische und (bio)chemische Charakterisierungsmethoden und Analytik, Biopolymere (insbesondere Lignocellulosen, Proteine und Glykane), kolloidale Systeme und biologische Grenzflächen, ergänzt durch experimentelle Methodenentwicklung, energietechnische Betrachtungen, sowie mathematische und computerbasierte Modellierung und Simulation.
Das Department vermittelt grundlagennahe und anwendungsorientierte Kenntnisse und Fertigkeiten für einen Großteil der Bachelor- und Masterstudien der BOKU sowie für das Doktoratsstudium der Bodenkultur und die Doktoratsschulen „Advanced Biorefineries: Chemistry and Materials (ABC&M)“, „Bioprocess Engineering, Biomaterials and Biointerfaces“, „AgriGenomics“, „Build like Nature: Resilient Buildings, Materials and Society“, sowie das PhD Studium „Biomolecular Technology of Proteins“.