С первых же дней войны в университете началась коренная перестройка научно-исследовательской работы на военный лад. Кафедры стремились организовать свой труд так, чтобы он полностью отвечал духу времени, потребностям военной обстановки. Налаживались связи с заводами и фабриками. Многие предприятия сами обращались к ученым за консультациями, и главным образом за практической помощью в некоторых вопросах производства военной продукции. Так, например, заводу им. С. Орджоникидзе потребовалась помощь в изготовлении флюса для сварки. Ученые ГИФТИ (в частности, профессор М. Т. Грехова) совместно с кафедрой физической химии горячо взялись за дело, за короткий срок им удалось изготовить «флюс 148», который по своему качеству ничем не уступал довоенному. На Горьковском телефонном заводе им. В. И. Ленина значительное количество деталей соединялось методом спайки, но для этого было необходимо остродефицитное олово. Из-за его недостатка выпуск продукции был под угрозой. Ученые университета помогли заменить спайку электросваркой, что дало большой производственный эффект. Кафедры химического факультета проводили исследования, направленные на внедрение новых физико-химических методов, спектрального и полярографического анализов в работу заводских лабораторий. Так, при содействии кафедры физической химии в 1941—1942 годах на пяти заводах области были организованы лаборатории спектрального анализа. Это резко улучшало культуру работы заводских лабораторий, в пять-шесть раз сокращало время на производство анализа, сводило к минимуму расходы реактивов. Наряду с этим кафедра физической химии разработала методику полярографического анализа различных солей, химикатов. Заведующий кафедрой аналитической химии профессор И. М. Коренман и руководимая им кафедра занимались важным исследованием растворимости органических соединений в зависимости от их состава и строения. Это имело исключительное значение для рационального синтеза органических аналитических реактивов. Под руководством заведующего кафедрой общей физики профессора Г. С. Горелика в ГИФТИ для заводских нужд была изготовлена серия контактов взамен вышедших из строя импортных.
К весне 1942 года ГИФТИ разработал методику восстановления перегоревших электролампочек. Институтом была оказана помощь автозаводу, ГОГРЭС, Выксунскому металлургическому заводу и другим предприятиям в организации мастерских по реставрации электролампочек и в подготовке кадров для этих мастерских. В марте 1943 года при Горьковском университете был создан Научно-исследовательский институт химии. Директором института был назначен профессор М. Б. Нейман. Вновь созданный институт в течение первого года своего существования сумел подготовить ряд тем, результаты которых стали использоваться промышленностью. На физико-математическом факультете наиболее близка к запросам предприятий была кафедра физики металлов (заведующий — профессор А. Е. Брюханов). Ее научно-исследовательская работа на нужды фронта осуществлялась особенно эффективно. В 1943—1944 годах были выполнены десятки важных работ: разработан метод насыщения железной проволоки хромом и алюминием из механической смеси феррохрома и алюминия (тем самым была разрешена задача получения заменителя остродефицитного нихрома). Для автозавода было проведено исследование магнитных свойств чугуна и на этой основе разработан прибор для разбраковки поршневых колец. Систематически давались консультации заводам по термообработке спецсталей и по другим различным вопросам. В связи с нуждами производства расширял работу по договорам вакуумный отдел в ГИФТИ, возглавляемый старшим научным сотрудником В. И. Гапоновым. В отделе была разработана технология реставрации мощных газонаполненных ламп. В одном только 1943 году таких ламп было реставрировано около 8 тысяч штук мощностью от 100 до 500 вт и 71 тысяча обыкновенных электроламп. Работами в области теории колебаний и радиофизики руководили профессора А. А. Андронов, М. Т. Грехова, Г. С. Горелик, в области металлофизики — профессора А. Е. Брюханов и А. Г. Самойлович, в приборостроении — инженеры-исследователи Г. Н. Кутейников и П. А. Иванов. Отдел комплектований ГИФТИ, руководимый профессором Г. С. Гореликом, за 1943—1945 годы выполнил ряд работ для предприятий города и области. Физические кафедры университета, отделы ГИФТИ за годы Великой Отечественной войны внесли вклад в развитие физической науки. Особенно большие заслуги принадлежат кафедре теоретической физики и теоретическому отделу ГИФТИ, которым руководил А. А. Андронов. Его работа в годы Великой Отечественной войны отличалась исключительной напряженностью и плодотворностью. Совместно с доцентом кафедры математического анализа, сотрудником отдела ГИФТИ А. А. Майером в 1944 году он дал наиболее полное решение классической задачи автоматического регулирования машин, которая оставалась нерешенной с 70-х годов XIX века. Им были рассмотрены и другие теоретические проблемы, относящиеся к автопилотам, автоматическим винтам изменяемого шага, терморегуляторам и т. д., все это нашло отражение в статьях, опубликованных в академических журналах или в специальных сборниках. В соавторстве с А. Г. Майером в 1944 году А. А. Андроновым были написаны статьи: «О задаче Мизеса в теории регулирования», «Линейный осциллятор с запаздывающими силами». Н. Н. Баутиным совместно с другими сотрудниками теоретического отдела в том же году напечатаны статьи: «Движение самолета, снабженного автопилотом», и другие. С первых же дней войны в г. Горьком и других городах области развернулась широкая сеть госпиталей. Ряд кафедр университета направил свою научно-исследовательскую работу на оказание помощи лечебным учреждениям. Кафедра морфологии и систематики растений (заведующий — профессор С. С. Станков) осенью 1941 года предложила использовать торфяной мох в качестве перевязочного материала при лечении ран. Это предложение поддерживали лечебные работники. Наркомздрав СССР разрешил применение сфагнума в хирургической практике, были даны указания об организации сбора и заготовки мха. Та же кафедра вела работу по выявлению и разведению в Горьковской области ряда лекарственных трав (белладонны, наперстянки, долматской ромашки и др.). Весной 1942 года в ботаническом саду было выращено для колхозов 126 тысяч штук рассады лекарственных растений, заложена плантация в 9 га для получения семенного материала. Кафедра выявила районы сбора дикорастущих лекарственных растений, разрабатывала соответствующие инструкции. В 1942 году через лекарственный трест было выпущено 10 руководств-плакатов по сбору лекарственных и технических трав, издано для широких масс населения несколько брошюр о лекарственных растениях Горьковской области. Важную помощь госпиталям оказывала кафедра органической химии. Ее сотрудники разработали методику получения наркозного эфира из отходов производства одного из заводов. Первая партия эфира была получена в начале 1942 года. Он был испытан на кафедре фармакологии Горьковского медицинского института, затем в ряде клиник и госпиталей г. Горького и области и нашел применение. На химическом факультете были произведены синтез и разработка производства уротропина. По просьбе Наркомздрава РСФСР и облздрава в ГИФТИ в 1943 году была организована лаборатория по реставрации рентгеновских трубок.
Наряду с этим напряженная и чрезвычайно плодотворная работа велась и в тех направлениях, которые не могли иметь немедленного выхода в практику, но представлялись весьма перспективными. Пример этого — деятельность заведующего кафедрой генетики и селекции профессора С. С. Четверикова, явившегося основателем современного учения о генетике и эволюции популяций. Заведующий кафедрой зоологии позвоночных И. И. Пузанов изучал фауну позвоночных животных края. Создав вокруг себя коллектив из молодых учеников — аспирантов и ассистентов, он организовал ряд экскурсий по изучению животного мира Горьковской области. В итоге в 1942 году вышла большая книга «Звери, птицы, гады, рыбы Горьковской области» (в 1955 году она была переиздана под названием «Животный мир Горьковской области»). Родина высоко оценила труд ученых университета. В ноябре 1944 года орденом Трудового Красного Знамени были награждены С. С. Станков, М. Т. Грехова, орденом «Знак Почета»— С. С. Четвериков, Г. С. Горелик.
