По більшості своїх напрямків Інститут є єдиним в Росії. [22]
Основними структурними підрозділами Інституту є наукові лабораторії, сектори та відділи, а також Сибірський міжнародний центр синхротронного випромінювання та Філія ІЯФ СО РАН в м. Протвино. Для забезпечення діяльності Інституту створені експериментальні виробництва для впровадження наукових розробок та інші допоміжні підрозділи.
До основних напрямів діяльності Інституту належать [22]:
. Проведення фундаментальних досліджень
· Дослідження в галузі фізики елементарних частинок на основі функціонуючих і створюваних комплексів з електрон-позитронними зустрічними пучками.
· Дослідження в області електро - і Фотоядерні фізики на основі використання накопичувачів заряджених частинок.
· Дослідження з фізики плазми і керованого термоядерного синтезу на основі систем відкритого типу.
2. Розробка і створення нових унікальних установок для фундаментальних наукових досліджень і високих технологій.
· Установки із зустрічними електрон-позитронними пучками на надвисоку світність.
· Розробка концепції та технології лінійних електрон-позитронного коллайдера.
· Джерела синхротронного випромінювання.
· Потужні лазери на основі електронних пучків високої енергії (лазери на вільних електронах).
· Високоінтенсивний генератор термоядерних нейтронів на основі плазмової «газодинамической» пастки.
· Створення потужних електронних прискорювачів і розробка електронно-променевих, в тому числі екологічних, технологій на їх основі.
· Створення обладнання і приладів для медичних програм на базі прискорювальних і детекторних розробок Інституту.
3. Участь у виконанні зобов'язань, передбачених міждержавними, міжурядовими, міжвідомчими угодами, договорами та іншими документами про міжнародний науково-технічне співробітництво.
4. Підготовка та перепідготовка висококваліфікованих наукових кадрів за спеціальностями:
· фізика ядра і елементарних частинок;
· фізика пучків заряджених частинок і прискорювальна техніка;
· теоретична фізика;
· фізика і хімія плазми;
· техніка фізичного експерименту;
· фізика приладів;
· автоматизація фізичних досліджень.
Інститут здійснює широке взаємовигідне співробітництво з багатьма лабораторіями та промисловими підприємствами:
· більше 100 експериментальних груп з різних наукових установ Росії та багатьох країн світу використовували і використовують установки інституту;
· Інститут тісно і активно співпрацює з національними лабораторіями та університетами США, Німеччини, Франції, Італії, Китаю, Японії, Нідерландів, Фінляндії, Швеції, Кореї, Індії, з міжнародним науковим центром ЦЕРН; Крім спільних наукових робіт Інститутом виконуються і контракти на розробку передового наукового обладнання для цих лабораторій;
· ІЯФ здійснює спільні конструкторські та промислові розробки з багатьма російс...