В настоящее время научная работа кафедры ведется совместно с НИИ «Прикладная семиотика» АН РТ и, в частности, включает следующие направления:

• лингвистические модели в инфо-коммуникационных технологиях (ИКТ).
• машинный перевод. Исследования включают разработку систем машинного перевода для тюркских языков и русско-татарского перевода.
• электронный корпус татарского языка. Проект нацелен на разработку аннотированного корпуса татарского языка для гуманитарных и образовательных приложений.
• речевые технологии, включающие разработку систем анализа и синтеза татарской речи;
• проектирование электронных учебников и обучающих систем.
• системы извлечения знаний
• моделирование интеллектуального потенциала личности и общества.

Другие направления научных исследований сотрудников кафедры:

• сингулярные интегральные уравнения;
• оптимальные методы решения операторных уравнений;
• нейронные сети, нейроинформатика, нейробиология;
• дробное интегрирование и дифференцирование;
• мультимедиа технологии в образовании.