Ο Δρ. Δημήτρης Γκιλιόπουλος είναι Χημικός με εξειδίκευση στη χημεία και τεχνολογία πολυμερών. Τα κύρια ερευνητικά του ενδιαφέροντα εστιάζονται στη σύνθεση και χαρακτηρισμό νέων πολυμερών και βιοπολυμερών, καθώς και στη σύνθεση ανόργανων και υβριδικών νανοδομημένων υλικών για την παρασκευή προηγμένων σύνθετων πολυμερών. Τα πεδία εφαρμογών της έρευνάς του περιλαμβάνουν τους τομείς της αεροδιαστημικής, της φαρμακευτικής τεχνολογίας, των δομικών υλικών, των βιοϋλικών, της αξιοποίησης παραπροϊόντων ανανεώσιμων πηγών (π.χ. βιομάζα) κ.α.. Ως ερευνητής, έχει συμμετάσχει σε ερευνητικά έργα, χρηματοδοτούμενα από εθνικούς και ευρωπαϊκούς οργανισμούς, ενώ είναι συν-συγγραφέας  δημοσιεύσεων σε διεθνή περιοδικά με κριτές, κεφάλαιων σε βιβλία και πρακτικών συνεδρίων.