高温場や宇宙空間、あるいはマイクロマシンの微細伝熱現象のような極限環境や大規模環境下における伝熱現象および物質移動現象を、直接的に能動制御する研究を行っています。

電磁場下で機能性を発現するプラズマ流体、磁気粘性流体に関し、マルチスケールでの熱流動特性の解明や環境・エネルギー、医療、材料プロセスへの知的な電磁流動システムの研究を行っています。

複雑系の気液二相流動、特にキャビテーションや高速液滴衝突、さらにこれらに伴う材料損傷などの高速非線形現象について、スーパーコンピューティングを用いた数値解析により研究しています。

熱・物質再循環をキーワードに，マイクロ燃焼，緩慢燃焼，微小重力場燃焼，代替燃料の燃焼，CO2分離，反応系における非線形現象など，新コンセプト技術のための燃焼現象の動態に関する研究を行っています。

さまざまな時間依存現象の複雑動態を探るために、先進的なビジュアルコンピューティング手法を研究開発しています。

次世代医療技術として期待されている「プラズマ医療」の確立を目指し，プラズマの流れと生体の相互作用や気液プラズマ流のナノ反応流動現象に関する研究を行っています．

連続体として取り扱えないマイクロ気体流れ、希薄気体流れ、非平衡プラズマの諸現象を分子・イオン・電子の視点に基づく数値シミュレーションによって解明し、産業への応用研究を行っています。

分子からMEMS/NEMSのスケールにおける熱流体現象の理解を深め、その応用を探ることを目的として、研究を進めています。

複雑系に見られる様々な流動現象の数理学的研究、特に、ガラス形成物質を中心に、統一的な数理流体モデル系や計算実験系の構築とそれらの挙動の性質の研究や普遍則の導出を行っています。

原子分子プロセスに基づいた先端バイオナノプロセスに関する研究や、実験と計算（シミュレーション）を融合し、原子層レベルの制御を実現できるインテリジェント・ナノプロセスの構築を目指しています。

界面で起こる流動現象を原子、分子の挙動というナノスケールの観点から解析し、その流動現象の特異な性質の分子論的メカニズムを解明することを目的として研究を行っています。

現代のエネルギー技術の中核にある燃焼の一層の高効率化，環境適合型燃焼技術および制御技術の開発を目指して，大型燃焼試験装置，レーザー計測法，数値解析を駆使した研究を行っています。

液体水素、液体ヘリウムおよび液体窒素に代表される極低温流体の流動・伝熱現象の解明を実験、数値解析の両面から取り組み、航空宇宙、水素エネルギー機器への応用を目的として研究を進めています。

圧縮性流れにおける基礎研究を始め、火山噴火の機構解明と爆風災害の予測と対策を目指した研究、さらに産業や地学等への学際的な応用を進めております。

革新的高速輸送を目指した超音速複葉機の研究、革新的航空安全に寄与する乱気流シミュレーションの融合研究、革新的ものづくりのために設計空間の構造化と可視化を行う多目的設計探査の研究を行っています。

流動現象の大規模コンピュータシミュレーションに関する研究（新しいシミュレーション技術の開発とその応用研究）、および数理解析的アプローチによる流体力学の基礎研究を行っています。

動的高解像度画像計測と先端流体解析手法の開発・体系化を目指すとともに、次世代エネルギーに直結した新しい混相流体工学応用機器の開発・最適設計ならびに創成を目的とした応用研究を推進しています。

ＥＲ・ＭＲ流体などの高機能流体研究とスマートマシン創成への活用、ソフト流体アクチュエータ及びＭＥＭＳの開発とその福祉・介護ロボットシステムへの応用、各種流動場の知的制御などの研究開発を推進しています。

物理・化学・生物・医学を総合して，血流を積極的に制御した医療デバイスと治療シミュレーションの研究開発に取り組んでいます。

人工物と人の長寿命化をキーワードに、原子力発電設備・宇宙機・生体用医療機器の信頼性向上を目指し、電磁現象を用いた革新的検査・診断法の確立と、薄膜新材料の開発 を行っています。

計測と数値シミュレーションを一体化した計測融合シミュレーションなどにより、大血管から毛細血管まで、生体内の複雑な血流場や血行力学を解明し、高度医療を実現するための研究を行っています。

地殻空間の積極的利用のための技術開発の基盤となる、溶融岩体（マグマ）に隣接するような高圧・高温下での岩石の挙動ならびに地殻諸特性の現位置計測評価法の研究を行っています。

地球環境問題とエネルギー問題の解決を目指した、地殻の高度利用のための大規模流動現象の解明と予測および制御に関する研究を行っています。