Výzkumná činnost katedry je zaměřena zejména na analýzu dynamického chování materiálů při impaktním zatížení. Laboratoř pro dynamické testování materiálů a konstrukcí (DynLab) disponuje například padostrojem, Hopkinsonovou dělenou tyčí (SHPB) či zatěžovacím strojem na bázi lineárních motorů (LIMA). Vybraná zatěžovací zařízení jsou přitom doplněna o systémy pro rentgenovou radiografii, která umožňují analýzu deformačních procesů uvnitř testovaných materiálů. K dispozici máme zábleskový rentgenový zdroj (Flash X-ray), výkonnou rentgenku a také dvě vysokorychlostní kamery (Photron SA-Z). Kombinace vysokorychlostních impaktních testů se zobrazováním pomocí zábleskového RTG zdroje je mezi univerzitními pracovišti unikátní. Při vyhodnocování experimentů využíváme výpočetní tomografii s vysokým rozlišením a vysokorychlostní digitální korelaci obrazu (DIC). K dalším analýzám nám slouží také skenovací elektronový mikroskop (SEM). Experimentální činnost je na našem pracovišti dále doplněna o numerické analýzy zahrnující modelování metodou konečných prvků (FEM), sestavování konstitutivních modelů testovaných materiálů či vývoj a využití implicitních a explicitních řešičů pro analýzu deformačních mechanismů. Zkoumané materiály přitom pokrývají širokou paletu od přírodních (trabekulární kost), přes kompozity (UHPFRC) až po 3D tištěné (meta)materiály (PLA, 361L, auxetické struktury).
Řadu výzkumných témat řeší Katedra mechaniky a materiálů ve spolupráci se zahraničními pracovišti, jako např. Helmut-Schmidt University v Hamburku (testování povlakovaných porézních materiálů), Univerzita v Mariboru (výzkum auxetických struktur) a Univerzita v Aveiru (impaktní testování kovových pěn).
Katedra mechaniky a materiálů rovněž poskytuje expertní služby komerčním subjektům jako je Varšanská uhelná (dlouhodobý monitoring mechanického chování produktovodu), AŽD Praha (spolupráce na vývoji nového typu železničního návěstidla) nebo SG Geotechnika (testování mechanických vlastností hornin).