Os docentes e investigadores do DEMM desenvolvem atividade de Investigação e Desenvolvimento, incluindo-se nesta designação a importante componente de Inovação Tecnológica, nas mais diversas áreas da Engenharia Metalúrgica e de Materiais. No entanto, o Departamento tem focalizado as suas atividades de I&D&I sobre os novos materiais, nomeadamente os nanomateriais e os biomateriais, indo ao encontro dos desafios deste novo milénio, em paralelo com as suas atividades tradicionais no que respeita ao desenvolvimento e inovação em materiais metálicos e processos de fabrico. A modelação computacional de materiais, processos tecnológicos e produtos tem-se desenvolvido igualmente de forma considerável nestes últimos anos.
Essa atividade de I&D&I é desenvolvida nas seguintes Unidades de Investigação financiadas pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia: