Die Forschungsthemen der Göttinger Energieforschung bilden einen wesentlichen Schwerpunkt in gleich zwei von drei übergreifenden Forschungszielen der Universität ab: „Understanding Energy, Information, and Life“ sowie „Building a Sustainable Future“. Sie ergeben sich aus den langjährigen Aktivitäten am Standort und ergänzen die angewandten Fragestellungen im EFZN von Seiten der Grundlagenforschung mit einem breiten Themen- und Methodenspektrum.

Im Bereich der Molekül- und Materialwissenschaften werden Energiekonversionsprozesse und dynamische Prozesse an Oberflächen auf molekularer Ebene untersucht, unter anderem in Hinblick auf Vorgänge, die in der heterogenen Katalyse und Photokatalyse, der Photovoltaik sowie bei Brennstoffzellen eine entscheidende Rolle spielen. Im Zentrum der Forschung steht die Untersuchung der Energiekonversion an Oberflächen mit Methoden modernster Laser-, Molekularstrahl- und Ultrahochvakuum-Technologien. Diese Forschung ist eingebettet in das International Center for Advanced Studies of Energy Conversion (ICASEC) sowie diversen Einzel- und Verbundforschungsprojekten in den Fakultäten Chemie und Physik.

Die energetische Nutzung nachwachsender landwirtschaftlicher und forstlicher Rohstoffe erfordert die Berücksichtigung und Einhaltung von ökonomischen, ökologischen und sozialen Standards. Die ganzheitliche Herangehensweise einschließlich einer Technikfolgenabschätzung unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten hat zum Ziel, Handlungsempfehlungen im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung des Biomasseanbaus zu formulieren. Bei diesem Themenschwerpunkt ergeben sich sehr gute Vernetzungsmöglichkeiten für die beteiligten Arbeitsgruppen mit produktionstechnischem, ökonomischem und ökologischem Bezug. Am Institut für Zuckerrübenforschung an der Universität Göttingen wird beispielsweise das Potential der Nutzpflanze Zuckerrübe zur Energiegewinnung untersucht, indem spezifische Zuchtziele abgeleitet und Anforderungen an das Produktionssystem ermittelt werden.

In der Energieforschung im Bereich der Hydrogeologie von Georeservoiren werden Strömungs-, Wärme-, Stofftransport- sowie geomechanische Prozesse in tiefen Georeservoiren untersucht mit dem Ziel, deren Speichervermögen für Fluide (Kohlenwasserstoffe, CO₂ etc.) sowie deren Energieinhalt (Wärme) zu quantifizieren und zukünftige Systemzustände unter operativen Nutzungsbedingungen zu prognostizieren.

Unter dem Begriff „gesellschaftswissenschaftliche Energieforschung“ kann die Forschung aus den Bereichen Wirtschafts-, Sozial- und Rechtswissenschaften zusammengefasst werden. Ein thematischer Schwerpunkt der Göttinger Wissenschaftler:innen ist die interdisziplinäre Erforschung dezentraler Energieerzeugung aus regenerativen Quellen. Ergänzend zu der agrar-, ingenieur- und naturwissenschaftlichen Forschung im EFZN werden hier primär sozialwissenschaftliche, psychologische, ökonomische und juristische Fragestellungen bearbeitet.