Las líneas de investigación del DITMA están enfocadas al impacto a nivel respiratorio y metabólico de la exposición a los contaminantes ambientales y emergentes, en población clínicamente sana y vulnerable por la presencia de enfermedades crónicas y estados de malnutrición. Siendo de principal interés del departamento la alteración del eje pulmón-corazón-riñón.

Actualmente el DITMA ha enfocado sus investigaciones en el estudio de la toxicidad de la ceniza del volcán Popocatépetl la respuesta celular pulmonar a nivel in vitro e in vivo. Por otro lado, existen sustancias recreativas legales e ilegales que son consumidas por la población, tal como es la el humo de tabaco y el problema emergente de vapeo. Realizando investigaciones en los efectos adversos de los líquidos de vapeo sobre la fisiología celular del epitelio pulmonar mediante la evaluación de la resistencia transepitelial y la perdida de los constituyentes de las proteínas de unión estrecha.

Parte de la labor del departamento esta enfocado en los estudios epidemiológicos y clínicos para establecer las condiciones de salud y nutricias de los individuos y su vulnerabilidad de su capacidad antioxidante. Cabe mencionar, que muchos de los procesos fisiopatológicos relacionados con la generación de un estado proinflamatorios y de estrés oxidante, el departamento ha contribuido al estudio de la respuesta antioxidante en enfermedades infecciosas como la influenza A1HN1 y actualmente la COVID-19.

Dentro de las líneas de investigación se encuentra el análisis de extractos orgánicos y acuosos de material partículado atmosférico, así como de plantas, estas ultimas como parte fundamental de la medicina tradicional que requiere de análisis toxicológicos para determinar su nivel de seguridad y uso en la población mexicana.