研究所面向国家过程工业战略需求，面向世界过程工程科技前沿，针对制约过程工业发展的共性科技问题，提出了“过程工业绿色化与信息化”发展战略和“一个核心、四个层次”的科研布局，即以时空多尺度结构为核心，突破关键性科学难题；在共性问题和方法学、数据信息和实验计算平台、工艺和过程调控、工程应用四个层次，系统研究与发展过程工程科学，形成资源高效清洁转化和产品高值化制备的过程工程平台。“一个核心”与“四个层次”是有机、开放的整体，旨在落实战略目标，突破科研-开发-设计-工程/分离的体制机制障碍，促进实验室成果产业化，输出高效清洁的物质转化新工艺、新过程、新设备和集成技术，带动过程工业的技术升级换代和生产模式根本变革。
　　研究所设有生化工程国家重点实验室、多相复杂系统国家重点实验室、湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室、绿色过程与工程院重点实验室。
　　研究所以四个重点实验室为创新平台，整合基本研究单元组成跨室(组)创新团队，以网格化矩阵式的组织模式集成优势，形成合力，突破重大科技难题，产生核心技术和成套工艺流程，通过国家生化工程技术中心、过程工程研发中心和工程示范基地推进产业化。