O corpo de investigadores do DECN possui um leque de competências bastante diversificado, único a nível nacional. Estas competências têm vindo a ser desenvolvidas desde o anterior enquadramento do Instituto Tecnológico e Nuclear (ITN) como laboratório estatal associado à exploração de infraestruturas de investigação complexas ou programas de investigação de grande envergadura, e têm sido alimentadas pela necessidade de cumprir as obrigações nacionais ou de prestar serviços de interesse público. O know-how e a experiência existentes no DECN incluem física nuclear experimental e tecnologias de aceleradores, o desenvolvimento de técnicas nucleares e não nucleares com relevância para aplicações em ciência dos materiais, meio ambiente e património cultural, proteção sanitária e radiológica, radioquímica e ciências radiofarmacêuticas, f-química de elementos, química do estado sólido, técnicas de baixa temperatura e campo magnético para estudos de propriedades magnéticas de materiais.

Atualmente as competências dos docentes e docentes do DECN dividem-se em duas áreas científicas distintas: Química e Ciências Radiofarmacêuticas (CQR) e Tecnologias Nucleares e Proteção Radiológica (TNPR).

As atividades de investigação dos membros do DECN decorrem em diferentes Unidades de Investigação do Técnico: C²TN, IPFN, IBB e CFTP, enquanto que as relacionadas com serviços e desenvolvimento tecnológico, nomeadamente no quadro das obrigações nacionais e serviços de interesse público, decorrem no quadro de “Laboratórios de Desenvolvimento Tecnológico” (LDTs).

Para além da singularidade destas competências, o elevado número de investigadores no quadro e a natureza das suas atividades tornam o DECN bastante distinto dos restantes departamentos do Técnico. Atualmente o DECN enfrenta o desafio de preservar e desenvolver as suas competências científicas únicas, contribuindo simultaneamente para a oferta educativa do Técnico, quer através de novos programas da sua iniciativa, quer através da colaboração com cursos em programas educativos coordenados por outros Departamentos.