学院学科特色为天然橡胶材料，“儋州立业，宝岛生根”，几十年间为国家输送大量优秀人才，支撑国产天然橡胶事业发展。“新时代，新使命”下，学科为国家战略主动进行调整，积极解决与热带、海洋和农业相关的材料科学问题，开展热带南海岛屿工程材料、海洋新能源材料和生态环境材料三个研究方向。学院利用海南热带特色资源为研究对象，全面系统地开展相关资源开发利用的基础研究、应用基础研究及相关团队建设，在实现源头创新方面，取得了一批高水平的学术研究成果。海南是我国最重要的天然橡胶资源生产地和研究基地，学院开展天然橡胶加工工艺及复合材料的研究，历史悠久且成果丰硕；海南拥有丰富的优质石英砂资源，学院因地制宜，开展特种玻璃、岛礁修复材料和高技术硅基陶瓷材料的研发，取得了显著的经济、社会和政治效益；针对热带海洋微生物对海洋设施的腐蚀，开发相应的生态环境材料及适用于热带气候的节能环保绿色建材，学院开发并解决了热带南海海洋工程施工中工程材料及工程技术中的相关问题，为南海开发利用提供良好的科研技术保障及人才支撑。

天然橡胶材料：天然橡胶具有合成橡胶无可比拟综合性能和防爆性能，在防护装备和关键国民经济领域具有不可替代性。从研究天然橡胶的栽培和加工因素对其分子结构、非胶组分和性能的影响入手，系统探索栽培、加工、结构与性能间的影响规律，研发面向高端应用领域（航空、高铁、装备、探空气球等）的高性能专用天然橡胶及功能化材料，解决我国天然橡胶卡脖子问题。

热带南海岛屿工程材料：该方向聚焦于特种玻璃、高性能陶瓷材料等热带岛屿工程材料，具有明显地域特征，在基础理论、制备工艺和工程性能方面展开大量原创性研究。主要涉及各类新型硅酸盐玻璃、微晶玻璃、高性能复合陶瓷等材料，解析其性能强化内在机制，应用于电子工业、光学器件和工程材料等领域。为国家南海战略和地方经济建设提供技术支撑。

海洋新能源材料：该方向围绕半导体材料、电化学储能及新型碳材料的可控制备、纳米结构调控、反应机理及其应用技术展开研究，在太阳能能源转换材料与环境净化技术、半导体敏感材料与传感技术、高性能超级电容器电极材料、全固态锂离子电池等领域做出了出色的研究成果。

生态环境材料：热带海洋气候和丰富的热带生物资源是海南省的突出特点，方向以“南海海洋资源利用国家重点实验室”作为平台，针对热带海洋岛屿智能建造与长寿命维护对高性能材料的需求，通过多学科交叉开展生态环境友好材料的设计、评价、开发及利用。在生物环境资源开发与利用、材料腐蚀及防护和生物环境检测做出特色明显的相关研究成果。