Σπονδυλική στήλη των μεταπτυχιακών σπουδών του Τμήματος ΗΜ&ΤΥ αποτελεί η διεξαγόμενη σε αυτό έρευνα και ανάπτυξη (R&D). Η έρευνα εκτελείται κατά κανόνα στα Εργαστήρια του Τμήματος στο πλαίσιο των ερευνητικών προγραμμάτων κάθε Εργαστηρίου.
Τα ερευνητικά προγράμματα στηρίζονται οικονομικά από επιχορηγήσεις του Δημοσίου (Τακτικός Προϋπολογισμός, ΠΔΕ, ΤΣΜΕΔΕ) καθώς και από εξωπανεπιστημιακούς φορείς (ΓΓΕΤ, Βιομηχανία, Ε.Ε.).
Το Τμήμα διακρίνεται για την έντονη δραστηριότητά του σε διεθνή ερευνητικά προγράμματα και τη συνεργασία του με τη βιομηχανία, με μεγάλο αριθμό διδακτορικών διατριβών και δημοσιεύσεων.