Výskum v biofyzike sa sústreďuje najmä na vysvetlenie a charakterizáciu mechanizmov fotodynamickej terapie, vývoj perspektívnej liečby niekoľkých onkologických ochorení in vivo na molekulárnej i bunkovej úrovni. Výskum v oblasti fyziky kondenzovaných látok sa sústreďuje na štúdium korelácií medzi štruktúrnymi, magnetickými a galvanomagnetickými vlastnosťami amorfných, polykryštalických a nanonkryštalických materiálov, pripravených rýchlym ochladením v tváre pások, práškov, drôtov a tenkých vrstiev.

Súčasťou výskumu Ústavu aú aj projekty ako Štúdium štruktúry nanopórovitých materiálov pre sorpčné a magnetické aplikácie či Štúdie pomocou synchrotrónového žiarenia: štruktúra a reaktivita katalytických rozhraní.