Основные направления научной деятельности института:

• нелинейные, нестационарные и стохастические процессы в электрофизике и ядерной физике;
• взаимодействие частиц и ядер с веществом;
• разработка радиационных технологий на основе электрофизических источников;
• создание научных основ обработки металлов и сплавов с использованием эффекта сверхпластичности;
• использование физических и биологических закономерностей для создания эволюционных компьютерных технологий описания сложных систем

В этих научных направлениях в институте развиваются научные школы.

Институт предлагает для сотрудничества и внедрения:

• технологии радиационной стерилизации медицинской и пищевой продукции;
• разработки и использование ультрафиолетовых излучателей для обеззараживания воды, воздуха, упаковочных материалов и технологического оборудования в медицинской и пищевой промышленности;
• исследования механизмов формирования и деформации металлических материалов c использованием эффекта сверхпластичности с целью создания безотходных технологий;
• внедрение эволюционных алгоритмов для решения задач современной теоретической физики, проектирования структуры новых лекарственных средств, диагностики и радиотерапии онкологических больных, разработки энерго- и ресурсосберегающих промышленных и сельскохозяйственных технологий, планирования компьютерных, телефонных и электрических линий, создания интеллектуальных контроллеров;
• разработки демонстрационных образовательных программ в области физики, экологии, генетики и законов эволюции, последовательно реплицирующихся в конкурентной среде