Patrick Flammang étudie les matériaux biologiques avec un intérêt particulier pour les adhésifs produits par les invertébrés marins. L'objectif poursuivi est la description précise de ces matériaux et de leur rôle dans la biologie et l’écologie des organismes et, dans un second temps, la fabrication de matériaux biomimétiques. La recherche se fait de manière intégrée, combinant les approches morphologiques (micro-et nanostructure des matériaux), biomécaniques (mesure de leurs propriétés mécaniques) ou encore biochimiques (caractérisation biochimique et biomoléculaire des substances impliquées).