​تتركز أبحاث مركز الأغشية والمواد المسامية المتقدمة على تطوير المواد الفعالة الجديدة و المواد المسامية المتقدمة والأغشية الإصطناعية وعلى التقنيات العالمية الحديثة التي يمكنها توفير حلول للتحديات الخاصة بتأمين الطاقة والمياه و البيئة المستدامة.

​  يعد أبحاث هندسة تنقيب وإنتاج النفط مصدراً للأبحاث متعددة التخصصات الأساسية والتقنيات الجديدة المؤثرة، والمواهب الأكاديمية والهندسية لمعالجة القضايا العالمية الملحة في مجالات الطاقة والهندسة الجيولوجية خصوصا في مجال استخراج النفط والغاز في العالم مع خفض التكاليف البيئية والاقتصادية المتعلقة بحفر أبار النفط وانتاجه.

​تتركز مبادرات مركز الزراعة الصحراية بالجامعة على تطوير الأنظمة المستدامة منخفضة المدخلات و التي تستخدم المياه بكفاءة لإنتاج الأغذية والحبوب و تتناسب مع البيئة الصحراوية الساحلية التي تعتمد في الزراعة على مياه البحر وأشعة الشمس . يتخذ المركز "أنظمة" نهجا يعمل على إنتاج الغذاء من أجل المستقبل.

​تعد التحديات الناشئة عن احتراق الوقود الأحفوري ، مثل ظاهرة الاحترار العالمي والحد من تغير المناخ ، هي الإهتمامات الرئيسية لمركز أبحاث الاحتراق النظيف في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية. ويهدف المركز الى تطوير تقنيات مبتكرة للاحتراق النظيف والفعال و توفير حلول للطاقة المستدامة التي من شأنها أن تفيد المملكة العربية السعودية و بقية دول العالم .

​تشمل أبحاث مركز العلوم البيولوجية الحاسوبية علوم الأحياء الحاسوبية والمعلوماتية الحيوية وتطبيقاتها علي علوم الحياة. ومع تزايد متطلبات علوم الجينومات أصبحت هذه المجالات مكونا أساسيا في الخطوات المؤدية الي الاكتشافات الهامة والتطورات التكنولوجية.

​يقوم مركز أبحاث الحوسبة الفائقة بتطوير الخوارزميات والبرمجيات التي تساهم في استغلال القوة المتزايدة لأجهزة الكمبيوتر بفاعلية من أجل تحسين عمليات المحاكاة التنبؤية وتحسين معالجة البيانات العلمية الرقمية الضخمة في جامعة الملك عبدالله وغيرها.

ويركز الباحثون في المركز على عمليات المحاكاة الحاسوبية وتطوير الخوارزميات والتطبيقات التي تدخل في مجال المعماريات الحاسوبية المتقدمة.

​يعتمد البحث في مركز الحفز الكيميائي بالجامعة على تطوير استخدام محفز واحد للتركيز على كلًا من العلوم الأساسية والعلوم التطبيقية ذات الصلة بصناعة البترول والطاقة والبيئة والصحة و المواد الجديدة . وتتوافق هذه المجالات مع إحتياجات المملكة العربية السعودية وغيرها من دول العالم

​تتركز أبحاث مركز هندسة الطاقة الشمسية و الخلايا الضوئية على توليد و حفظ وتحويل الطاقة المتجددة. ويوفر المركز – وهو في طريقة ليصبح أحد المراكز الرائدة في مجال علوم وهندسة الطاقة المتجددة – أسس الابتكارات منخفضة التكاليف عالية الكفاءة في مجال تقنيات الخلايا الضوئية والطاقة الشمسية بالمملكة العربية السعودية وفي العالم بشكل عام.

​يلتزم مركز أبحاث البحر الأحمر - والذي تم إنشائه طبقا لأحدث النظم العالمية – بتقديم تطورا للفهم المتكامل للنظم الأيكولوجية للشعاب المرجانية والظروف الأقيانوجرافية المحيطة بها. ويتركز الاهتمام الأساسي للمركز على الحفاظ والعمل على استمرارية البيئة الملائمة لنمو الشعاب المرجانية على طول ساحل البحر الأحمر بالمملكة العربية السعودية.

​يقدم مركز الحوسبة المرنة والأمن السيبراني (RC3) برامج البحث والتدريب والتطوير الاستراتيجي، ويسعى بصورة عامة إلى بناء الخبرات المتميزة في مجالات الأمن السيبراني من خلال التركيز على تطوير برامج بحثية استراتيجية طموحة في مجال الحوسبة المرنة.

​تعد النمذجة متعددة النطاقات ، والنمذجة متعددة الأبعاد وتقنيات المحاكاة هي بعض المهام التي يتم أدائها في مركز النمذجة الهندسية والتصور العلمي بجامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية. وتؤكد قدرة المركز على إجراء البحوث الأساسية والتطبيقية في مختلف المجالات الي أن الجامعة تتصدر المراكز العلمية في مجال علوم الحواسب متناهية الدقة، النمذجة ، والبيئات و التصور الافتراضي.

​يهتم المركز بتحلية وإعادة استخدام المياه بإستخدام التقنيات التي تعتمد على الأغشية بشكل أساسي. ومن خلال أبحاث تدور حول تطوير الاستغلال المتكامل والمستدام للموارد قليلة الجودة ، يهدف المركز الى أن يشمل نطاقه البحثي التطبيق على نطاقات واسعة وعلى نطاقات صغيرة و تخفيض تكلفة إنتاج وحدات المياه من خلال التقنيات الحديثة والطاقة المهجنة.​