O domínio de investigação do CICECO é a Ciência e Engenharia de Materiais, incluindo as áreas científicas de Ciência e Engenharia de Materiais, Nanotecnologias, Química, Bioquímica, Biotecnologia, Engenharia Química, Física, e Engenharia Física.
A atividade do CICECO pode ser alargada a novas áreas científicas, não consagradas no número anterior, e que venham a ser consideradas estratégicas pela Comissão Coordenadora e pelo Conselho Científico do CICECO.