במחלקה נבדקים חומרים שנבדקו גם במשטרה (כגון סמים), אך הבדיקות במשטרה היו חלקיות או לא מספקות.
הבדיקות הכימיות במקרים פליליים, כוללות גם בדיקות של חומרים שונים כגון סמי אונס בשיער.

במחלקה נבדקים סימנים על חפצים כדי לבדוק האם יש מקור משותף לאותם סימנים ולמכשיר שנטען שיצר אותם (כלי נשק, כלי עבודה, נעליים, טביעות אצבעות).

בכל מקרה של נזק לרכוש, ניתן במחלקה לכימיה של המכון למדע פורנזי, לברר את הגורמים ואת הסיבות לנזק. הבדיקות המבוצעות כוללות אנליזות כימיות, אנליזות מיקרוסקופיות, ובדיקות הנדסיות.

נבדקת אותנטיות של קבצים, וכן נערכת השוואת דובר ונערך ניתוח מצבים.

במקרים של זיהומים הפוגעים בייצור, נחלצת המחלקה לכימיה לעזרת התעשייה כדי לבצע אנליזות כימיות של הזיהומים וכדי להעריך את מקורם. אנליזות אלו הן מורכבות ודורשות שימוש במגוון טכניקות זיהוי ופיתוח פרוצדורות ייחודיות.כמו כן מבוצע במחלקה חקר כשלונות של רכיבים בתהליכי ייצור בתעשיה, ובדיקת הסיבות לחוסר תפקוד של רכיבים אלו.

המחלקה לכימיה וחומרים במכון למדע פורנזי, היא היום הגוף היחיד בארץ בעל הידע והיכולת להשוואת צבעים. השוואת צבעים היא חיונית בחקירת תאונות בהן יש התנגשות. בהשוואה זו נבדק האם ממרח צבע שנמצא על רכב או אדם המעורב בתאונה, מתאים להגיע מרכב אחר או אדם אחר המעורב בתאונה.כמו כן נבדקים במחלקה, סימנים שהושארו על מעורבים בתאונה על ידי מעורבים אחרים, על מנת לדעת מהם כיווני התנועה ההדדיים, וכדי להבין את גורמי הפגיעה.במחלקה לכימיה וחומרים נבדקים רכיבי מכוניות כדי לבחון האם היה כשל באחד הרכיבים שגרם לתאונה. בדיקה זו כוללת גם בדיקת נוזל בלמים ושמן מנוע, כדי להעריך את איכותם ותיפקודם.

במחלקה לכימיה מבצעים חקר כשלונות לציוד רפואי שכשל בתפקודו על מנת לברר את הסיבות לכשל התפקודי, ועל מנת לדעת איך להימנע מכשל בעתיד.במחלקה לכימיה מבוצעות אנליזות לאיתור מרכיבים פעילים בתכשירים רפואיים, וכן אנליזות לאיתור חומרים אסורים או מזיקים בתכשירים קוסמטיים.

איכותו של מוצר היא בעלת חשיבות לתפקוד אותו מיעדים למוצר. לאיכות המוצר יש השפעה ישירה ומכרעת על בטיחות השימוש בו, על יכולת הנאת הצרכן מהמוצר, על אורך חיי המוצר, ועל יחסי האמון בין הצרכן ליצרן. במכון למדע פורנזי בודקים האם המוצר הנבדק עומד בתקן בו הוא אמור לעמוד, והאם המוצר מתאים למפרט שמסר היצרן.