总院在水泥应用基础研究和水泥新品种研发及应用水平等方面居国际先进水平，是我国水泥性能和品种应用基础研究的重要科研机构。长期开展水泥熟料形成与水化机理、低碱度和高自应力理论和水泥石微结构等水泥应用基础研究，先后研制成功了高贝利特水泥、快凝快硬水泥、硫铝酸盐水泥、中热和低热水泥、铁铝酸盐水泥、膨胀及自应力水泥、油井水泥、道路水泥等8大类共60多种特种水泥，很好地满足了我国在不同时期国民经济建设的需要。
总院是我国混凝土及水泥制品工业的开拓者，吴中伟院士提出高性能混凝土和绿色混凝土新概念，开创了我国混凝土科技事业先河。目前，在高性能混凝土、特种工程材料及混凝土耐久性等新型建筑材料与混凝土工程技术方面的研究成果达到国际先进水平，重点开展了混凝土性能劣化机理与过程研究、混凝土耐久性和寿命预测的研究、水泥基材料体积稳定性的改善与控制技术、高延性水泥基复合材料等的研发。
总院在我国功能玻璃与特种玻璃材料领域开创了多个第一。70年来，先后开拓了航空玻璃、石英玻璃、功能玻璃、功能薄膜等研究领域，研制成功了我国第一块航空玻璃、第一块石英玻璃、第一根玻璃纤维等。通过几代科研工作者的不懈努力，总院已形成集新品研制、技术集成、装备开发、标准制订、性能检测于一身的综合实力最强的研究单位，在功能玻璃与特种玻璃材料领域共荣获国家科技进步奖、省部级奖等共百余项，获专利授权近百项，为推动我国功能玻璃与特种玻璃材料领域的科技进步作出了重要贡献。
总院做为我国玻璃纤维的开拓者，多年来确立了在光学纤维、特种玻璃纤维、纤维过滤材料、纤维光电成像器件等学科的优势地位；在纤维缠绕技术、拉挤技术、预浸料制备技术、复合材料专用设备设计和制造技术、热塑性复合材料成型技术等方面，开创了新中国树脂基复合材料技术发展的多项第一。研制的光学纤维面板、微通道板、电子干扰用镀金属玻璃纤维、先进复合材料主承力结构件等系列产品，广泛应用于航空航天、电子、高能粒子与高能射线探测等高技术领域。
总院是我国建材耐火材料科技创新的领航者，长期致力于建材工业窑炉用耐火材料基础前沿研究与开发应用实践，促进了国产优质耐火材料的生产工艺水平和产品质量日益提高，打破了国外公司的垄断，极大促进了我国建材工业水平的提高。
依托总院的技术积淀，组建成立了国内首家以耐火材料为主业的上市公司“瑞泰科技股份有限公司”，产品覆盖熔铸耐火材料、不定形耐火材料、碱性耐火材料、铝硅质耐火材料、硅质耐火材料和耐热耐磨材料等，可为水泥窑、玻璃窑以及石化、电力、冶金、有色等行业提供全套优质耐火材料和全方位技术服务。
总院是我国特种功能陶瓷和先进工业陶瓷研发的重要机构和推动产业发展的重要力量，为国家重大技术需求提供了关键材料和产品。研发的微晶陶瓷基片、碳化硅陶瓷构件、微波陶瓷、柔性隔热材料等特种陶瓷产品，成功应用于航空航天、电子、半导体等领域；研发的陶瓷透波材料、陶瓷防隔热材料、特种陶瓷纤维、陶瓷膜及装备等， 成功应用于航空航天、新能源、核工业以及环保等领域。
总院是人工合成晶体材料、先进功能复合材料和超硬材料的重要研发机构，在非线性光学晶体、红外光学晶体、闪烁晶体、微晶玻璃陶瓷、透明陶瓷、人工合成金刚石用触媒合金粉等的制备技术方面达到国际领先、先进或国内领先水平。先后共承担了数百项国家科技攻关、自然科学基金等科研项目，获得多项国家科技进步奖项，起草了近百项国家标准和行业标准，拥有数十项国内外专利。
总院是特种工程材料的重要研发和产业推广机构，主要包括重点工程防护修复与加固材料与施工成套技术、特种水泥基材料与施工成套技术、化学建材（混凝土外加剂、水泥外加剂）与应用技术等，多项科技成果达到国际领先或先进水平，已在高铁、机场、地铁、桥梁、大坝、风电、装配式建筑等多个领域获得广泛应用。
总院积极推动新型建筑材料的研发和应用，多年来致力于环境工程材料的开发，研发了节能建材、隔音建材、抗菌涂料、负离子材料、调湿建材、电磁波吸收建材等多种生态环境建筑材料；在新型房屋研发方面承担了多项国家重大项目，开发了板柱轻钢结构的新型房屋体系，为灾后重建、新农村建设等做出了重要贡献；研发的防水材料、墙体材料、保温材料及系统等成果，在国民建设领域得到了广泛应用。
