As linhas de investigação atuais do NSEM são as seguintes:
Avaliação das condições de apoio de via-férrea através de análise modal baseada em instrumentação embarcada.
Desenvolvimento de sistemas de instrumentação e de controlo dedicados à realização de ensaios em modelo físico de escala reduzida.
Desenvolvimento de sistemas modulares para minimizar a intervenção humana em ensaios laboratoriais correntes.
Desenvolvimento de metodologias, em ambiente distribuído, para processamento validação, redução e gestão de fluxos de dados resultantes da observação automática de estruturas.
Sistemas de medição óptica para a observação de infraestruturas, realização de ensaios de modelos à escala reduzida e monitorização de equipamentos de ensaio.
Desenvolvimento de sistemas de monitorização e de atuação remota de equipamentos de medição e de comunicação.
Modelação de incêndio em túneis com ventilação natural, através do recurso a software de mecânica de fluídos computacional (CFD).