中心围绕“一个主题”（跨越分子与过程的设计合成）、“两个领域”（功能导向物质的设计与绿色合成、能源及资源的高效清洁转化利用）、六个方向（功能分子的设计与绿色合成和组装的新理论与新方法；功能物质的多尺度结构构筑与构效关系；功能导向物质绿色合成的过程强化及新技术与新设备；新能源及资源高效转化利用的分子设计、合成与应用基础；能源及资源高效转化与利用的多尺度多层次作用机理与调控机制；化石与可再生能源资源的高效清洁转化与分离过程）。

中心现已组建科研团队14个，将在能源、资源、环境、健康等领域，联合开展原始性、前瞻性、基础性和应用性创新研究，不断培养、汇聚一批国际学术领军人才与科研创新团队；开发一批具有自主知识产权的重大原始创新成果；输出一批拔尖创新人才，创造出巨大的经济效益与社会影响，打造国际化学化工学术领域的知名科研平台、创新平台和技术辐射平台。