Научная деятельность в Казани представлена рядом учреждений:
Академия наук Республики Татарстан;
Казанский Центр Академии наук Российской Федерации.
Также в городе имеется сеть научно-исследовательских институтов.
Изначально ведущее место в развитии науки принадлежало Казанскому университету. Ко второй половине XIX века здесь появился целый ряд научных школ, которые внесли большой вклад в развитие русской и мировой науки.
Ректором Казанского университете Н.И.Лобачевским была основана Казанская школа математиков. Признание в научных кругах получили фундаментальные исследования А.Г.Имшенецкого по интегрированию уравнений в частных производных. Ф.М.Суворов первым в России продолжил исследование неэвклидовой геометрии, исследовав инварианты римановых пространств. Основы механики неэвклидовых пространств определил А.П.Котельников. Астроном П.С.Порецкий первым в России разработал математическую логику. И.С.Громека своими трудами заложил основу современной теории капиллярности. Большой вклад в развитие и систематизацию Общей теории относительности внес А.З.Петров и основанная им школа гравитации.
В развитие отечественной химии большой вклад внесли ученые ученик Н.Н.Зинина А.М.Бутлеров. Он явился основоположником новой школы органической химии. Создал теорию химического строения органических веществ, которая указала пути синтеза новых соединений. Ученик А.М.Бутлерова В.В.Марковников продолжил разработку структурной теории и установил закон взаимного влияния атомов, управляющий процессом становления сложных органических соединений. Другой его ученик А.М.Зайцев сумел экспериментально синтезировать многие органические соединения.