Die Forschung am Institut für Thermodynamik richtet sich nach diesem Leitsatz und umfasst daher einen weiten Bereich der betrachteten Größenskalen, beginnend bei einzelnen Molekülen bis hin zu energie- und verfahrenstechnischen Gesamtanlagen. Am Institut gibt es zwei Arbeitsgruppen: Thermische Energiesysteme und Molekulare Thermodynamik.
Im Rahmen der Forschungsarbeiten am IfT bestehen Kooperationen und Zusammenarbeiten mit Universitäten im In- und Ausland, sowie mit diversen Industriepartnern und global tätigen Organisationen.
Der wissenschaftliche Austausch ermöglicht im Einzelfall auch Studierenden, an Forschungsprojekten im Ausland teilzunehmen. Im Rahmen der Industriekooperationen können Praktika sowie Studien- und Diplomarbeiten in Firmen vermittelt werden.