实验室主要围绕金属有机化学领域发展的重要科学前沿以及面向国家重大需求的关键科学基础，开展系统的基础研究工作。设计并合成新型的金属有机化合物，研究其结构及反应性能；研究金属-碳键，金属-氢键等的形成、转化及淬灭；开拓导向有机合成的金属有机化学，发展新的金属促进的高选择性催化反应，为走向21世纪的高效、低污染的绿色合成化学提供方法和源泉。

实验室目前的主要研究方向为: 1) 金属配合物的合成、结构与反应化学；2) 导向有机合成的金属有机化学；3) 惰性化学键的活化与官能团化；4) 主族元素金属有机化学；5) 导向聚合物合成的金属有机化学。

实验室成立以来积极承担国家、上海市以及中国科学院重大、重点研究项目，围绕实验室的研究方向和研究内容，近年来先后承担国家科技部973项目和863项目、国家自然科学基金委重大、重点项目以及创新研究群体项目、中国科学院创新方向性项目和国际合作伙伴计划以及上海市重大与重点项目20多项。