Su actividad investigadora se ha centrado en el desarrollo y propiedades de materiales para aplicaciones en fotonica, electrónica y sonido. La líneas de investigación desarrolladas han sido 1.- Propiedades ópticas de Semiconductores y Aislantes. 2.- Desarrollo y aplicaciones de Cristales Fotónicos basados en cristales coloidales cuyos trabajos han sido de los mas citados en su campo. 3.- Desarrollo de Cristales de Sonido que han tenido gran repercusión y han aparecido reseñados en mas de 20 revistas y medios como The Economist, Physics Today, Scientific American, etc. 4.- Desarrollo, propiedades y aplicaciones de Metamaterials en los campos de la Fotónica, Energia Solar F. Meseguer es coautor de 167 trabajos científicos y 9 patentes dos de ellas trasferidas al sector industrial. Ha impartido unas 50 conferencias invitadas en Congresos Científicos y ha sido supervisor de 11 Tesis Doctorales y de 7 investigadores visitantes PostDoc.