围绕动力工程及工程热物理的世界前沿方向，结合本学科自身优势和特点，本着“质量优异、特色鲜明”的学科建设原则，经过多年的努力，本学科形成如下几个研究方向：

（1）太阳能光热利用

  包括太阳能光电光热综合利用技术、太阳能建筑一体化技术、太阳能中低温集热、太阳能热发电技术等。

（2）生物质能转化及应用

  主要包括生物质高效解聚技术、生物质制备航空煤油技术、生物质热解技术等。

（3）流动及燃烧的基础理论与应用技术

  包括多孔介质流动、微纳流控技术、交通流、大涡模拟、航空发动机、稠油开采技术、燃烧技术、微尺度流动传热和燃烧等。

（4）传热、制冷及热控热防护技术

  包括多孔介质传热传质、热物性测量、微纳米传热、空间热控技术、强化冷却技术、微通道内流动和传热强化技术等。

（5）热能转化及节能减排技术

  包括相变储能、蓄冷储热技术、低温等离子体应用、太阳模拟器技术、建筑节能技术等。