Тематика науково-дослідної роботи та навчальний процес постійно перебували у нерозривному зв’язку та визначалися потребою розвитку теорії епідеміології та необхідністю вдосконалення форм та методів боротьби з заразними хворобами людини. Науково-дослідна робота (НДР) традиційно розглядається як вкрай важливий напрямок діяльності кафедри. Як пріоритети дослідницької роботи визначалися ті проблеми, які найбільшою мірою були актуальні для практики – кишкові інфекції, інфекцій дихальних шляхів, вірусні гепатити, зоонози і паразитози, імунопрофілактика інфекційних хвороб тощо. Поряд із зазначеними прикладними науковими проблемами, що успішно вирішуються колективом кафедри, постійно приділяється увага теоретичним питанням епідеміології. Так в останні роки успішно розроблялися питання організації та методики епідеміологічного нагляду за інфекційними хворобами. Активно розробляється екологічна концепція епідеміології.
Наукова діяльність кафедри спрямована на розробку методів дезінфектологічної профілактики інфекційних захворювань, нових дезінфекційних технологій знезараження виробів медичного призначення, вивчення проблеми дезрезистентності збудників і переносників інфекційних захворювань. На кафедрі за цими проблемами захищено більше 10 кандидатських дисертацій.
Виконання наукової тематики із зазначених проблем дозволило отримати у науковому відношенні нові дані, які мають значну цінність для практики охорони здоров’я. Результати НДР знайшли відображення у численних публікаціях. Успішно захищено кандидатські дисертації з актуальних проблем, зокрема з ієрсиніозів (Т.Є. Гончарова, 1996; Г.С. Головчак, 2000), лептоспірозу (В.А. Коршенко, 1997), дифтерії (А.П. Подаваленко, 1999), пріонових інфекцій (Т.І. Коваль, 2001), дезінфектології (О.О. Попов, 2021) та докторська дисертація щодо екологічних проблем, зокрема впливу факторів середовища життєдіяльності на перібіг епідемічного процесу інфекцій дихальних шляхів (А.П. Подаваленко, 2015).
З 2021 по 2023 рр. викладачами зі спеціальності епідеміологія була успішно виконана державна науково-дослідна робота «Наукове обґрунтування епідеміологічного нагляду за COVID-19 та шляхи його удосконалення у адміністративно-промисловому регіоні». Наразі з 2025 по 2029 рр. заплановано ініціативну тему «Роль факторів середовища життєдіяльності у поширенні скарлатини та інших стрептококових інфекцій групи А»
Результати наукових досліджень співробітників кафедри з теоретичних проблем епідеміології, з організаційних аспектів епідеміологічного нагляду за інфекціями, а також результати досліджень з прикладних проблем (дифтерія, лептоспірози, ієрсиніози, кір, краснуха, кашлюк, епідемічний паротит) представлені у наукових виданнях: видано 24 монографії та разових наукових видань; опубліковано понад 800 статей; захищено 8 докторських та 33 кандидатських дисертацій; видано та впроваджено у практику понад 45 інструктивно-методичних документів; отримано 5 авторських свідоцтв на винаходи, впроваджено 24 раціоналізаторські пропозиції.
Виконання наукової роботи на гігієнічній частині кафедри зосереджено на психогігієнічних та психофізіологічних дослідженнях підлітків, які засвоюють спеціальності у закладах вищої та передвищої фахової освіти. На замовлення КЗ «Бахмутський фаховий медичний коледж» виконується НДР №0123U102220 «Моніторинг та корекція ментального здоров’я молоді, яка навчається» (2023-2027), науковий керівник професор ЗВО С.А. Усенко. Результати роботи запроваджуються у закладах охорони здоров’я на закладах вищої медичної освіти України; оприлюднюються на науково-практичних конференціях, наукових фахових виданнях та підтверджуються реєстрацією авторського права на наукові твори.
Протягом 10 років кафедра гігієни є основним організатором міжнародних науково-практичних конференцій спільно з провайдером безперервного професійного розвитку комунальним закладом «Бахмутський фаховий медичний коледж» та громадською організацією «Асоціація медиків України».
Кафедра гігієни праці та професійної патології до 2011 року наукові дослідження проводила у співпраці з Харківським науково-дослідним інститутом гігієни праці та професійних захворювань, завідувачі кафедри одночасно очолювали НДІ (академік В.К. Навроцький, професор Л.М. Кашин). Спільно з науковцями НДІ гігієни праці та професійних захворювань ХНМУ були виконана НДР «Клініко-епідеміологічні дослідження стану здоров’я та умов праці з впровадженням концепції управління ризиками професійної та виробничо-обумовленої захворюваності у працівників машинобудування, які працюють у шкідливих та небезпечних умовах». У рамках цієї НДР було отримано патент на винахід «Спосіб оцінки активності імунної системи працівників шкідливих виробництв», (автори О.М. Чернишова, С.І. Ткач, В.О. Коробчанський, О.Г. Мельник, О.М. Дрокіна, Є.М. Будянська), 2012.
У 2011 році було видано методичні рекомендації з грифом МОЗ України «Визначення імунологічних критеріїв ризику виникнення та перебігу бронхо-легеневих захворювань у працюючих в машинобудівній промисловості» (автори О.М. Чернишова, С.І. Ткач, В.О. Коробчанський, О.Г. Мельник, С.Д. Чернова).