Η επιστημονική έρευνα αποτελεί παράλληλα με την εκπαίδευση και σύμφωνα με το υφιστάμενο θεσμικό πλαίσιο, κύρια δραστηριότητα του Εργαστηρίου Μεταλλουργίας της Σχολής Μηχανικών Μεταλλείων - Μεταλλουργών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Η βασική και εφαρμοσμένη έρευνα πραγματοποιούνται μέσα στο πλαίσιο της εκπόνησης Διπλωματικών Εργασιών και Διδακτορικών Διατριβών καθώς και μέσα στο πλαίσιο ελληνικών και ευρωπαϊκών ερευνητικών έργων. Τα χρηματοδοτούμενα ερευνητικά έργα συμβάλλουν αποφασιστικά στη διαρκή βελτίωση της υλικοτεχνικής υποδομής του Εργαστηρίου, σε συμφωνία με τις ταχύτατες τεχνολογικές εξελίξεις που επιβάλλουν διαρκή ανανέωση και εκσυγχρονισμό του διαθέσιμου εξοπλισμού. Σ υμβάλλουν παράλληλα στην κάλυψη των αυξανόμενων αναγκών σε λειτουργικές δαπάνες καθώς και σε εξειδικευμένο ερευνητικό προσωπικό, που υποστηρίζει τις ερευνητικές δραστηριότητες του Εργαστηρίου.

Το εργαστήριο έχει αναπτύξει έντονη ερευνητική δραστηριότητα με τη συμμετοχή του σε μεγάλο αριθμό ερευνητικών προγραμμάτων που επιχορηγούνται από το ελληνικό κράτος, την Ευρωπαϊκή Ένωση και τις βιομηχανίες του κλάδου. Από το 1990 έχουν υλοποιηθεί περισσότερα από 80 ερευνητικά έργα, 30 από τα οποία έχουν χρηματοδοτηθεί από ελληνικούς φορείς και 50 περίπου από διεθνείς φορείς και κυρίως την Ευρωπαϊκή Επιτροπή. Μέσω της ερευνητικής δραστηριότητας το Εργαστήριο Μεταλλουργίας έχει αποκτήσει σημαντική διεθνή φήμη και έχει καταξιωθεί σαν ένα από τα πρωτοπόρα εργαστήρια στους ερευνητικούς τομείς ενασχόλησής του σε ευρωπαϊκό και διεθνές επίπεδο. Έχει παράλληλα αναπτύξει στενή συνεργασία με τα σημαντικότερα πανεπιστήμια και ερευνητικά ιδρύματα της Ευρώπης και με τις μεγαλύτερες βιομηχανίες του κλάδου. Ειδική μνεία οφείλεται στον αείμνηστο Καθηγητή Αντώνη Κοντόπουλο για την ανεκτίμητη συμβολή του στην ανάπτυξη της ερευνητικής δραστηριότητας και στο διεθνές κύρος του Εργαστηρίου.

Από την ερευνητική δραστηριότητα των τελευταίων 10 ετών προέκυψαν περισσότερες από 200 πρωτότυπες ερευνητικές εργασίες, που δημοσιεύτηκαν ως επί το πλείστον σε διεθνή περιοδικά ή περιελήφθησαν στα πρακτικά διεθνών συνεδρίων καθώς επίσης και αρκετά διπλώματα ευρεσιτεχνίας που αφορούν την εφαρμογή καινοτόμων τεχνολογιών στην περιοχή της μεταλλουργίας και της εκμετάλλευσης των βιομηχανικών ορυκτών.

Τα ερευνητικά έργα του Εργαστηρίου Μεταλλουργίας καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα θεμάτων και αφορούν την ανάπτυξη καινοτόμων μεθόδων και τεχνολογιών (α) για την αξιοποίηση μεταλλευμάτων και βιομηχανικών ορυκτών, (β) για τη βέλτιστη διαχείριση των αερίων, των υγρών και στερεών αποβλήτων της μεταλλευτικής και μεταλλουργικής βιομηχανίας και (γ) για την περιβαλλοντική αποκατάσταση ρυπασμένων περιοχών.