Fő tudományos témája a környezeti kémiában, biológiai rendszerekben és ipari technológiákban jelentőséggel bíró, összetett redoxireakciók mechanizmuskutatása (Inorg. Chem., 2009, 48, 1763.; J. Org. Chem., 2016, 81, 5345.; Adv. Inorg. Chem., 2017, 70, 1; J. Haz. Mat., 2019, 362, 286.). Kutatócsoportját nemzetközi szinten az oldatfázisú reakciókinetika kiemelkedő műhelyeként tartják számon. Jelentős eredményeket ért el a funkcionalizált aerogél alapú nanokompozitok előállításával, azok részletes leírásával kapcsolatban. Egyedülállóak a diszperz rendszerekben lejátszódó folyamatok kinetikai modellezésére vonatkozó eredményei. Ezek elősegítik orvosi és ipari szempontból fontos aerogélek szintézisét (Polym. Compos., 2015, 36, 348.; J. Phys. Cem. C, 2018, 122, 19161.; Carbohydr. Polym., 2018, 188, 159.). Kutatásokat végez az AkzoNobel cég részére. Közleményeinek száma 135 (IF: 333). Független hivatkozások száma 2040, h-index: 28. A European Colloquium on Inorganic Reaction Mechanisms konferenciasorozat alapítója. A Magyar Kémikusok Egyesülete Intézőbizottsága tagja, szerkesztője a tudomany.hu honlapnak. Elismerései: Alexander von Humboldt-ösztöndíj, Vasile Goldis Western University aranyérme, Polányi-díj. A Delhi School of Professional Studies and Research és a Vasile Goldis Western University díszdoktora.

Tudományos munkájának kiemelkedő sikereit a heterogén katalízis egy speciális területén – magyar kémikusként elsőként – a szén nanocsövek CVD szintézisével érte el: a katalizátorok tervezésével, a reakcióparaméterek optimalizálásával (Carbon, 1996, 34, 1249.; Appl. Catal. A, 2000, 199, 245.), majd a léptéknöveléssel (Chem. Phys. Lett., 2003, 378, 9.) spirális szénformák (J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 12464.) és rendezett „erdők” szintézisével (Sci Rep., 2017, 7, 9557.) foglalkozott. A szervetlen oxidokkal létrehozott nanokompozitok előállításában úttörő tevékenységet végzett (Langmuir, 2003, 19, 7026.; Acta Mater., 2003, 51, 1447.; Carbon, 2013, 60, 266.), majd ezek alkalmazásait kutatta: szenzorként (Sens. Actuators B Chem., 2013, 177, 308.), fotokatalizátorként (Appl. Catal. A, 2014, 469, 153.; Nanoscale, 2015, 7, 5776.), gömbhéj struktúrában (Catal. Today, 2017, 284, 160.), biokompozitként (J. Phys. Chem. B, 2006, 110, 21473.). Összesített impaktfaktora 409, >200 közleményére eddig 4386 független hivatkozás történt, h-indexe 33. Kutatási együttműködései vannak svájci, román/magyar, örmény, indiai partnerekkel. Aktívan járul hozzá az oktatási, közéleti, diplomamunka és PhD-témavezetési feladatokhoz. Elismerései: Bolyai-plakett, L’Oreal–UNESCO: „a Nőkért és a Tudományért” ösztöndíj, NATE „Nők a tudományban Kiválósági Díj” – Anyagtudomány.

Tudományos tevékenysége a növényi hatóanyagok kutatására irányul, mely iránt a gyógyszeripar is komoly érdeklődést mutat. Kutatócsoportja a növényekben előforduló bioaktív természetes anyagok izolálásával, szerkezet-felderítésével és biológiai hatékonyságuk igazolásával foglalkozik. Munkássága során 188 SCI-folyóiratban jelent meg tudományos közleménye, összesített impaktfaktora 462,7, független hivatkozásainak száma 3913, h-indexe 35. Legjelentősebb eredményeit az Euphorbia diterpének kutatása terén érte el, az E. peplusból izolált ingenol-3-angelátot az aktinikus keratózis kezelésére gyógyszerként engedélyezte az FDA (2012) és az EMA (2014). 2012–2018 között az SZTE GYTK dékánja volt. Egyetemi oktatói tevékenységét Mestertanár kitüntetéssel ismerték el. PhD-fokozatot szerzett hallgatóinak száma 8, a folyamatban lévő eljárások száma 5. Számos nemzetközi tudományos szervezet tagja, illetve tisztségviselője, 9 tudományos folyóirat szerkesztőbizottsági tagja. Széchenyi Professzori Ösztöndíjban (2000), Akadémiai Díjban (2011) és Kisfaludy Lajos-díjban (2018) részesült. A tajvani Kaohsiung Medical University tiszteletbeli vendégprofesszora (2017–). 5 OTKA-, 2 ETT- és 2 GINOP-pályázat szakmai vezetője, továbbá külföldi pályázatok (HIV-ERA, IPA-HUSRB) vezető kutatója. Számos nemzetközi kapcsolat megteremtője, bécsi, lisszaboni, kaohsziungi, északkelet-ohiói, toledói, berni és grazi egyetemekkel folytat együttműködést. Jelentős magyarországi gyógyszeripari kapcsolatokkal is rendelkezik.

Tudományos munkásságának legfontosabb eredménye egyrészről olyan automatizált programozási módszerek kifejlesztése, amelyek segítségével tetszőlegesen bonyolult kvantumkémiai közelítések egyenletei automatikusan levezethetők és megoldhatók. Az eljárást sikeresen alkalmazta a legpontosabb kvantumkémiai elméletek programozására. Kutatásai nyomán lehetővé vált számos kémiai tulajdonság meghatározása nagy pontossággal kisebb molekulákra. Másrészről, a pontos kvantumkémiai modellek alkalmazhatóságát kiterjesztette nagyobb molekulákra a módszerek számításigényének csökkentésével. Ezek a kutatások megnyitották az utat a több ezer atomos molekulák pontos elméleti leírása felé. A vezetésével fejlesztett kvantumkémiai program mindenki számára szabadon elérhető, a világ több száz kutatócsoportjában használják elméleti számításokra. A módszerfejlesztés mellett kiterjedten alkalmazza a kvantumkémiai módszereket kémiai problémák megoldására, elsősorban a fizikai kémia, a szerves kémia és az anyagtudomány különböző területein. Munkásságát számos kitüntetéssel és ösztöndíjjal ismerték el. Ezek között a legrangosabb az ERC fiatal kutatók számára meghirdetett támogatása, illetve a Nemzetközi Kvantumkémiai Akadémia érme. Sikeresen szerepelt az MTA Lendület pályázatán, legutóbb pedig elnyerte az „Élvonal – Kutatói kiválósági program” támogatását.

Keglevich György 30 éve műveli a P-heterociklusos területet, amelynek fejlődéséhez új szintézismódszerek és szelektív átalakítások kidolgozásával (Synth, 1993, 931.), valamint új reakciók (JOC, 1993, 977.; JACS, 1997, 5095.) felfedezésével és új vegyületcsaládok bevezetésével járult hozzá. A foszforkémiát a környezetbarát kémiával kombinálva széles körben alkalmazta a MW-technikát (Synth, 2017, 3069.; PAC, 2018). Ennek során új, másképp nem lejátszódó reakciókat valósított meg (OBC, 2012, 2011; RSC Adv., 2014, 11948.). Emellett katalizátorrendszereket egy­szerűsített (Green Chem., 2006, 1073.; RSC Adv., 2014, 22808.), meghatározta az MW alkalmazási lehetőségeit, és modellezte a gyorsító hatást (PAC, 2016, 931.). P-ligandokat és katalizátorként alkalmazható Pt komplexeket szintetizált (Chem. Rev., 2010, 4257.; Dalton Trans., 2016, 1823.). Publikációi: 541 közlemény (33 review), 2 könyv, 41 könyvfejezet (független idézet 3168, IF > 627, h-index 37). Vezetésével 14-en kaptak PhD-fokozatot. A Current Organic Chemistry és a Current Green Chemistry főszerkesztője, a Current Organic Synthesis, a Letters in Organic Chemistry és a Letters in Drug Design & Discovery szerkesztője. Szerkesztőbizottsági tag a Heteroatom Chemistry, a Phosphorus Sulfur Silicon és Molecules című lapoknál. Elismerései: Zemplén-díj, Pro Scientia Díj, Széchenyi Professzori Ösztöndíj, Erdey-díj, Mestertanári kitüntetés, Ipolyi-díj, Akadémiai Díj, Bruckner-díj, Csűrös-díj.

Személyében egyesíti az alapkutatást és az innovációt, összesen 36 szabadalmi bejelentés feltalálójaként 10 olyan eredeti gyógyszerjelölt felfedezésében működött közre, melyek klinikai kipróbálásra kerültek. Az antipszichotikus hatású Cariprazine piaci bevezetését engedélyezték az Egyesült Államokban és az Európai Unióban. Megmutatta, hogy a gyógyszerjelölt vegyületek sikertelen fejlesztésének nagy részéért a gyógyszerkémiai optimálás stratégiája felelős (Nature Rev. Drug Discov., 2009, 8, 20.). Termodinamikai magyarázatot adott a fragmens-alapú gyógyszerkutatási stratégia alkalmazhatóságára (Nature Rev. Drug Discov., 2012, 11, 355.). Nemzetközi együttműködésben klinikai vizsgálatra alkalmas vegyületet azonosított akut mieloid leukémia indikációban (Nature Leukemia, 2016, 32, 1135.). Hatékony módszereket javasolt a gyógyszerkémiában alkalmazható szerves kémiai reakciók körének bővítésére (Nature Rev. Drug Discov., 2018, 17, advance online publication). Ez a közlemény az elmúlt 3 hónapban megjelent 150 000 cikk között a legolvasottabb 3%-ban szerepel. Több mint 200 cikket közölt nemzetközi tudományos folyóiratokban, publikációi összesített impaktfak­tora meghaladja a 700-at, ezekre eddig több mint 4000 független idézetet kapott, h-indexe 34. Idézeteinek száma évente átlag 400-zal bővül. Számos tudományos díj, köztük az Európai Gyógyszerkémiai Szövetség Overton–Meyer-díja tulajdonosa, egy diákja Junior Prima Díjban részesült.

Közel 350 angol nyelvű tudományos közleménye jelent meg, több könyv/könyvfejezet társszerzője, közleményeire több mint 6200 független hivatkozást kapott (SCI), h-indexe 44. Publikált az ACS Nano., Chem. Mater., Nanolett. Surf. Sci. Rep. folyóiratokban. Kutatásaiból 12 szabadalom és számos know-how született, melyek közül néhányat a gyakorlatban is megvalósítottak (funkcionalizált szén nanocsövek előállítása, antibakteriális tulajdonságú textília előállítása, csőhálózat-tisztítás gélekkel, nanoméretű vasrészecskék felhasználása környezeti remediációban).

Kónya Zoltán az MTA AKKB Környezetkémiai Munkabizottság elnöke, az MTA–SZTE Felületkémiai és Reakciókinetikai Kutatócsoport vezetője, több nemzetközi konferencia szervezője, a szegedi SIWAN (Szeged International Workshop on Advances in Nanoscience) főszervezője. Vendégprofesszor volt az USA-ban és Finnországban. Szerkesztőbizottsági tagja a Catal. Lett. és a Top. Catal. folyóiratoknak. Kitüntetései: Polányi Mihály Ifjúsági Díj 2004, SZTE TTIK Tudományos Díja 2013, OTDT Mestertanár aranyérem 2015, MTA Pungor Ernő-díj 2015, George Hevesy Award, GDCh 2017. 17 PhD-disszertáció született a vezetésével, tanítványai közül ketten Pro Scientia aranyérmet kaptak.

A 90-es évek óta foglalkozik az akkoriban felfedezett, stabil telítetlen foszforvegyületek kémiájával, együttműködésben a világ e területen vezető szintetikus csoportjaival. Munkái úttörő jelentőségűek a periódusos rendszer tankönyvi „diagonálszabályának” foszfor-szén elempárra történő kiterjesztésében. E témakörben több mint 100 közleménye jelent meg (11 Angew. Chem., 8 JACS és 1 egyszerzős Chem. Rev.). E területen folyó aktuális kutatásai optoelektronikai eszközökben (például OLED-ként) felhasználható konjugált molekulák elektronszerkezetének és fotofizikai tulajdonságainak előrejelzésére irányulnak. A foszfor mellett a szilícium vegyületei közül a szililéneket, valamint az analóg szénvegyületeket, a karbéneket vizsgálja. Számításai alapján végzett célzott kísérletekkel tisztázták a kiemelkedő katalitikus hatású NHC-karbéneknek az alkalmazások szempontjából fontos hidrolízisét. Ezen eredményeit egy nagy nemzetközi vegyipari vállalat használja fel. Elsőként igazolta az NHC karbének jelenlétét imidazólium-acetátionos folyadék gőzeiben, és számításos eredményeik alapján elvégzett kísérletekkel igazolta ezen ionos folyadék organokatalitikus aktivitását, összekapcsolva a környezeti szempontból fontos ionos folyadékok alkalmazását a karbén-organokatalízissel.

Az NMR-spektroszkópia és gyógyszeranalitika egyik legkiválóbb hazai és nemzetközileg elismert képviselője. Tudományos munkássága az NMR-spektroszkópia innovatív alkalmazásával összetett molekulaszerkezeti problémák megoldására irányult, melynek jó része közvetlen gyakorlati jelentőséggel bír a gyógyszerkutatásban. Igazolja ezt a 22 elfogadott szabadalom, melyeknek társ­szerzője. Hazai és nemzetközi szakmai körökben is elismerést aratott elméleti és módszertani munkáival, melyek az NMR-spektroszkópia alapvető jelenségeivel – rejtett cserepartner, Bloch-egyenletek, Fourier-transzformáció és bizonytalansági elv elmélete – kapcsolatosak. 139 közleménye jelent meg, amelyek közül 17 dolgozat egyedüli szerzője. Az Elsevier Kiadó gondozásában 2015-ben jelent meg egy általa szerkesztett könyv Anthropic Awareness: The Human Aspects of Scientific Thinking in NMR Spectroscopy and Mass Spectrometry címen, a könyv öt fejezetének szerzője is. Mind kutatóként, mind egy nagyvállalat osztályvezetőjeként bizonyította, hogy gyógyszeripari környezetben is lehet magas szintű tudományos munkát végezni. Kitűnő szervezői kvalitását tükrözi az általa kialakított világszínvonalú nagyműszeres szerkezetkutatási bázis, mely a hazai és nemzetközi közéletben is sikeres tudományos műhely. Sokirányú közéleti tevékenységéből kiemelendő a Magnetic Moments in Central Europe című közép-európai NMR-konferenciasorozat megalapítása, alapkoncepciójának és tudományos programjainak kidolgozása.

Kutatási területe az összetett vizes diszperziók határfelületi egyensúlyainak és kolloid stabilitásának fizikai-kémiai jellemzése, modellezése és módosítása. Korábban az agyagásványok (Appl. Clay Sci., 2004, 2006), oxidok (Langmuir, 2001) és huminsavak (Soil Sci., 1999; Org. Geochem., 1990), valamint összetett rendszereik (J. Coll. Interface Sci., 2006; Colloids Surf. A, 1998, 1999; Org. Geochem., 2004, 2007) viselkedését írta le. Az utóbbi évtizedben magnetit nanorészecskék felületmódosításával, teranosztikai célú fejlesztésével foglalkozik (Langmuir, 2009, 2012, 2014; Colloids Surf. A, 2009, 2013, 2014; BBRC, 2015; Colloids Surf. B, 2012; IJMS, 2013; JMMM, 2015, 2017, 2018; Interface Focus, 2016; Soft Matter, 2018). Közel 100 angol nyelvű közlemény és több könyvfejezet társszerzője. A nemzetközi visszhangja kiemelkedő; független hivatkozása 4656 (MTMT, 2018. 06. 04.), h-indexe 35, és a cikkek átlagos idézettsége 40,55 (WoS, 2018. 09. 10.). Vendégprofesszor volt az USA-ban és Franciaországban. Sikeres konferenciaszervező (11CCC 2018) és résztvevő (74 előadás, 37 szekcióvezetés). Három folyóiratnál (Coll. Polym. Sci., Colloids Surf. A, Appl. Clay Sci.) szerkesztőbizottsági tag. 2016-ban elnyerte a Polányi Mihály-díjat és hat PhD-hallgatója védte meg értekezését.

Jakab Tóth Éva 168 közleménye, a kapott >6000 független idézet (h-index: 50) jelentősen hozzájárult a paramágneses fémkomplexek szerkezete és MRI-hatékonysága közötti összefüggések feltárásához. Az okos kontrasztanyagok kutatásának egyik úttörője (enzimek, fémionok, neurotranszmitterek kimutatása). A társszerkesztésében megjelent The Chemistry of Contrast Agents in Medical Magnetic Resonance Imaging (Wiley, 2001, 2013) a szakmaterület bibliájának számít. A molekuláris képalkotás terén egy európai COST Action vezetője volt, jelenleg egy 50 csoportból álló francia network koordinátora. Magyar kutatókat, hallgatókat rendszeresen fogad csoportjában, és hív meg általa szervezett nemzetközi konferenciákra.

Felismerte, hogy a sejtszaporodást irányító molekulák egy olyan bonyolult szabályozási hálózatot alkotnak, amelynek megértéséhez a kémiában jól bevált reakciókinetikai leírás alkalmazható. Megmutatta, hogy a sejtciklus irreverzibilis átmenetei a szabályozási hálózat dinamikai irreverzibilitásának következményei, és hogy a bistabilitás teszi irreverzibilissé például a mitózis meta-anafázis átmenetét és a DNS-szintézis kezdetét humán sejtekben.

120 feletti közleményére 6238 alkalommal hivatkoztak, h-indexe 38. Az EMBO tagja, a Molecular Systems Biology szerkesztőbizottsági tagja. A James S. McDonnell Foundation ‘21st Century Science Research Award’ kitüntetettje.

Meghatározó szerepe volt a HPLC és a kapilláris gázkromatográfia magyarországi bevezetésében. 1985 óta az Amerikai Egyesült Államokban él. Kutatómunkája főként a királis vegyületek elválasztásához kapcsolódik. Az elsők között alkalmazta a kapilláris elektroforézist enantiomerek tisztaságvizsgálatára. Modellt dolgozott ki a pH szerepének figyelembevételére elektroforetikus elválasztásoknál. Kidolgozta a folyamatos, preparatív enantiomer elválasztás elektroforetikus módszerét. Irányítása mellett 34 PhD- és 28 MSc-dolgozat, több szabadalom született. Munkássága eredményeit mintegy 200 tudományos munka dokumentálja. Ezek összegzett hatástényezője 430, független idézettsége 3700, h-indexe 37.

A „Foldamerkémia” gondolatának megalkotója és máig meghatározó képviselője, aki a peptid-foldamerek biológiai funkciójának megértésére törekszik. Munkája az aszimmetrikus szintézistől, a polimerek előállításán át, a szilárd-fázisú peptidszintéziseken keresztül a nagyfelbontású térszerkezet-meghatározásig és biokémiai elemzésekig felölel szinte minden fontos szakterületet. Kiemelkedő tudományos mutatókkal rendelkezik, közleményeinek száma 468, független idézeteinek száma >25 000, h-indexe 82.