Основними науковими напрямами Відділу математичного моделювання процесів переносу в розподілених системах є:

•    розробляння числових і числово-аналітичних методів й алгоритмів обчислювальної математики;
•    побудова моделей, методів, алгоритмів розрахунку і оптимізації режимів роботи газотранспортних систем і руху газу у пористих середовищах складної структури, розробляння відповідного програмного забезпечення;
•    розробляння та дослідження узагальнених моделей пружних та в’язкопружних конденсованих середовищ із урахуванням впливу мікроструктури матеріалу на його макроскопічну поведінку;
•    моделювання природних процесів із використанням похідних та інтегралів дробових порядків;
•    моделювання медико-біологічних і рухових дій людини, розроблення методів оброблення цифрової інформації з метою її використання у процесі моделювання природних явищ і побудови експертних систем