理學院物理系低維功能材料實驗室，由吳萍教授領導，劉衛芳、邢鵬飛、周偉副教授以及20位碩博士研究生組成。作為天津市制備和研究低維材料的重點實驗室，實驗室在每年承擔國家自然基金項目的同時，注重每一位學生的培養和發展；老師們對待學生就像對待自己的孩子一樣，那充滿著鼓勵的目光，每一句教誨指引著人生的航向，對每一位同學的指導和關心，給這個每一年都有新鮮血液注入的集體帶來了家一樣的溫暖。
在天津大學納米及復合材料研究組的活動室墻上，“Small Is Big”（細節決定成敗）的組訓標語彰顯了他們嚴謹治學、追求卓越的組風；Small Is Big，用詞簡單，卻飽含深刻的哲理，因為無論做事還是做人——“微觀結構”都決定著“宏觀性能”！他們見微知著，做好每一個細節，嚴謹治學；他們聚沙成塔，懂得積累的真諦，追求卓越。
天津大學機械工程學院舒歌群教授帶領的研究團隊，首次建立了一種基于內燃機余熱特點的多熱源梯級利用余熱回收系統，研究成果發表于energy, Applied Energy等SCI 刊物上。
精儀學院超快激光研究團隊具有三十多年的歷史。1981年國際上第一臺飛秒激光器在美國誕生，開辟了超快新時代，1982年王清月帶著在美國從事飛秒激光研究的經驗回國率先建立了我國第一個超快激光實驗室，并與國際同步開展了第一代染料飛秒激光研究。
天津大學微納制造實驗室（MNMT）自2005年成立以來，針對超精密加工、微米納米尺度加工、光學自由曲面加工、復雜曲面脆性材料加工、微注塑成型及超精密檢測等方面的基礎理論、技術及裝備開展深入的基礎研究與應用開發。
上世紀70年代，葉聲華院士在國內率先開展激光及光電測試技術研究，始終致力于先進的光電傳感及信息處理技術解決工業制造過程中出現的測量難題，逐漸形成了一支人員穩定、結構合理、特色鮮明的研究團隊。
張敏華教授帶領科研團隊先后完成了我國第一套燃料乙醇生產示范裝置建設、年產3萬噸甜高粱莖稈燃料乙醇生產示范裝置建設、年產7萬噸生物法丁醇丙酮生產技術開發及工程化、年產2萬噸纖維素乙醇生產技術開發及工程應用等生物質能源領域的重大項目，建成了包括4家燃料乙醇試點企業在內的14套燃料乙醇裝置。
在石油能源加工的煉油工業中，截至2012年底，原油一次加工能力達到5.75億t/a，但我國原油對外依存度在2012年達到56.4%，極大地影響我國的能源安全。另一重要的基本有機化工原料—乙烯，是世界上產量最大的化學產品之一，2012年全國乙烯產量1523萬t/a，但當年乙烯當量消費量約3216.2萬t/a，國內自給率僅為47.3%。煉油和乙烯工業是石油化工產業的核心，在國民經濟中占有重要的地位。