Основной целью деятельности Института является выполнение фундаментальных научных исследований и прикладных разработок в области физиологии и биохимии растений.
Исследования Института проводятся по следующим основным направлениям:
Организация донорно-акцепторных систем и интеграция функций в целом растении на уровне межклеточных взаимодействий, биомембран, цитоскелета, рецепции и трансдукции сигналов;
Регуляция экспрессии генома в процессах клеточной дифференцировки и онтогенеза растений;
Молекулярные и физиологические основы адаптации растений в связи с экологическими стрессами и глобальными биосферными явлениями;
Физиология, биохимия и экология фотосинтеза, дыхания и фиксации азота как теоретическая основа продукционного процесса;
Биология фототрофных и гетеротрофных клеток растений как основа развития инновационных биотехнологий, сохранения метаболического и генетического биоразнообразия растений, создание и поддержание генетических коллекций и криосохранение редких и исчезающих видов растений.