Предметом исследований ученых Института являются фундаментальные свойства материи и их использование для развития новых технологий, в особенности экологически чистых источников энергиии, энергосберегающего оборудования, телекоммуникаций и медицины.
Основные направления исследований: теоретическая и математическая физика, астрофизика, физика элементарных частиц (высоких энергий), ядерная физика, физика плазмы, физика твердого тела, нанотехнологии, реакторная и ускорительная физика, медицинская физика, компьютерные науки.