Laitoksen tutkimuksen painopistealueisiin ovat strategiakaudella 2007-2009 kuuluneet data-analyysi, liikkuva tietojenkäsittelytiede, palvelujen yhteistoiminta, empiirinen ohjelmistotutkimus ja läsnä-äly. Data-analyysin tutkimus on keskittynyt laitoksella toimivaan Algodan-huippututkimusyksikköön ja Tietotekniikan tutkimuslaitos HIITiin. Tämän tutkimuksen vahvana sovellusalueena on biologisen tiedon dataanalyysi, joka onkin myös yksi koko tiedekunnan tutkimuksen painopistealueista.

Liikkuvan tietojenkäsittelyn tutkimuksessa käsitellään laitoksen ja HIIT-tutkimuslaitoksen projekteissa esimerkiksi niitä ongelmia, joita kohdataan, kun halutaan olla koko ajan yhteydessä Internetiin, myös silloin kun ollaan liikkeellä. Myös tietoturvaan liittyvien kysymysten tutkimusta pyritään lisäämään tutkimusarvioinnin suosituksen mukaan.

Palvelujen yhteistoiminnan (interoperability) tutkimus kehittää mm. yritysten välisten liiketoimintaverkostojen hallintaan tarvittavia väliohjelmistopalveluja (middleware services). Tutkimushaasteisiin kuuluvat palveluorientoituneen ohjelmistoarkkitehtuurin tuominen yritysjärjestelmien väliseen yhteistoimintaan; sopimusten, luottamuksen ja yksityisyyden halllitsemisen välineet; yhteistoiminnan mallintaminen, verifiointi ja validointi; sekä palvelu- ja malliperustainen ohjelmistotuotanto ja järjestlemäintegraatio.

Empiirinen ohjelmistutkimus tarjoaa hyvät mahdollisuudet teollisuusyhteistyöhön. Uusi painopisteavaus palvelujen yhteistoiminnallisuuden tutkimukseen avaa myös uusia yhteistyömahdollisuuksia tälle painopisteavaukselle. Läsnä-äly (ubiquitous computing) liittyy laskennan massiiviseen hajauttamiseen ympäristöömme. Tutkimuskysymyksiä ovat esimerkiksi tilannetietoisuus (context-awareness), jossa keskitytään käyttäjän ympäristön automaattiseen huomioon ottamiseen, sekä personointi, jossa otetaan automaattisesti huomioon käyttäjän erityispiirteet ja käyttäytymismallit.

Laitoksella toimii n. 20 tutkimusryhmää edellä mainitulla painopistealueilla.

Tietojenkäsittelytieteen laitoksella suoritettiin kymmenen tohtorintuktintoa vuonna 2009. Tässä kuva Kimmo Hätösen väitöstilaisuudesta.