大分子胶体和溶液主要研究大分子的各级结构与其性能和功能的关系。具体内容涉及合成高分子和蛋白质，DNA等生物大分子在溶液、胶束、囊泡和凝胶中的折叠、聚集、缠结和组装等热力学和动力学行为以及大分子之间相互作用的关系。研究的主要目的是为溶液纺丝，采油工程等工业提供依据并为蛋白的折叠，基因转移等研究提供参考。该研究方向的特色是物理、化学和生物学交叉，理论与实验紧密结合。目前有若干项工作处于国际前沿，承担国家自然科学基金、973、中国科学院方向性项目等多项课题。

该方向的主要人员有：吴奇教授,闫立峰教授,刘光明教授,叶晓东副教授,