Головним завданням Інституту є здійснення фундаментальних та прикладних досліджень, направлених на одержання нових наукових знань у галузі фізики, сприяння науково-технічному, соціально-економічному і духовному розвиткові суспільства.
У 2004 році Президією НАН України затверджені такі основні наукові напрямки досліджень інституту: