Η κύρια ερευνητική κατεύθυνση του Τμήματος έχει ως στόχο την ανάπτυξη και εφαρμογή των τεχνολογιών της πληροφορικής και των τηλεπικοινωνιών για την υποστήριξη ηλεκτρονικών υπηρεσιών (e-services). Οι εν λόγω τηλεματικές υπηρεσίες διατίθενται μέσω κατάλληλα σχεδιασμένων πληροφοριακών συστημάτων και τηλεπικοινωνιακών δικτύων.
Ειδικότερα η Τηλεματική η οποία και ως όρος υπάρχει στο τίτλο του τμήματος νοείται ως ο συνδυασμός τεχνολογιών πληροφορικής και τηλεπικοινωνιών με σκοπό την παροχή προηγμένων υπηρεσιών στον τελικό χρήστη.
Δεδομένων των παραπάνω γενικών αρχών έχουν αναγνωριστεί οι εξής ερευνητικοί άξονες προτεραιότητας του τμήματος:
α) Η σχεδίαση και υλοποίηση καινοτόμων ηλεκτρονικών υπηρεσιών τηλεματικής. Παραδείγματα των εν λόγω υπηρεσιών είναι η ηλεκτρονική διακυβέρνηση (e-goverment), η εκπαίδευση από απόσταση (e-learning), οι ηλεκτρονικές υπηρεσίες υγείας (e-health), το ηλεκτρονικό εμπόριο (e-commerce), το ηλεκτρονικό επιχειρείν (e-business), οι έξυπνες μεταφορές (smart transport) και άλλες υπηρεσίες που διατίθενται μέσω υπολογιστών και κινητών συσκευών. Ανάλογα με το πεδίο εφαρμογής, οι εν λόγω υπηρεσίες χαρακτηρίζονται από διαφορετικά επίπεδα ωρίμανσης ξεκινώντας από απλές πληροφοριακές υπηρεσίες μέχρι και ολοκληρωμένες διαδραστικές υπηρεσίες.
β) Η ανάπτυξη και ο σχεδιασμός των κατάλληλων πληροφοριακών συστημάτων για την υποστήριξη των εν λόγω υπηρεσιών. Με τον όρο πληροφοριακό σύστημα νοείται οποιοδήποτε σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την συλλογή, επεξεργασία, δημιουργία και διαμοιρασμό δεδομένων και πληροφοριών. Οι διάφορες πτυχές των πληροφοριακών συστημάτων περιλαμβάνουν την διαχείριση τους, την διαχείριση και οργάνωση της πληροφορίας και των δεδομένων του, καθώς και τα συστήματα λήψης απόφασης (decision support).
γ) Η ανάπτυξη των κατάλληλων δικτυακών τεχνολογιών για την μεταφορά της απαραίτητης πληροφορίας από και προς στον τελικό χρήστη. Στον εν λόγω άξονα περιλαμβάνονται τεχνολογίες τηλεπικοινωνιακών συστημάτων και δικτύων τόσο ασυρμάτων όσο και ενσυρμάτων που σκοπό έχουν την παροχή του υψηλής ποιότητας του πληροφοριακού περιεχομένου μέσω των δικτύων πρόσβασης.
Στο σημείο αυτό θα πρέπει να αναφερθεί ότι οι παραπάνω κατευθύνσεις υπερβαίνουν τον κλασικό διαχωρισμό λογισμικού / υλικού (software/hardware) και περιέχουν και τις δύο συνιστώσες. Εκ των πραγμάτων, η έμφαση δίνεται στο σχεδιασμό και υλοποίηση εφαρμογών και του αντίστοιχου λογισμικού (πλατφόρμες κοινωνικών δικτύων, webservices, βάσεις δεδομένων, αλγόριθμοι κτλ) χωρίς όμως να αγνοείται και η συνιστώσα του υλικού (δίκτυα αισθητήρων, ενσωματωμένα συστήματα, τοπικά δίκτυα, κτλ). Ιδιαίτερη σημασία κατέχει επίσης και η συνιστώσα της τεχνοοικονομικής ανάλυσης και αποτίμησης των εν λόγω τεχνολογιών και συστημάτων.