ИЯФиТ проводит научные исследования, спектр которых простирается от фундаментальных проблем строения материи и физики частиц до разработки новых технологий и материалов для атомных энергетических систем. Отличительной особенностью исследований в ИЯФиТ является наличие собственной уникальной научно-технической базы, включающей исследовательский реактор ИРТ МИФИ, а также активное участие в коллаборациях с ведущими научными центрами мира.