Основните научни области в Института са свързани със синтез и характеризиране на функционални материали и с търсене на нови пътища за експлоатиране на техните потенциални технологични приложения.
За постигане на тези цели в ИФТТ-БАН се развиват следните научни направления:
- Израстване и изследване на кристали с оптически, рентгеноструктурни, електронномикроскопски и други методи; многофункционални магнитни системи и свръхпроводници.
- Физика и технология на тънки и наноразмерни неорганични диелектрични и полупроводникови слоеве, въглеродни наноструктури, биоматериали и наноструктурирани течни кристали с приложение в наноелектрониката, опто- и акустоелектрониката, сензорни устройства.
- Изследване и моделиране на физико-химически процеси в кондензирани среди, фази и фазови преходи, структурни, електронни, механични и магнитни свойства, динамика на нелинейни системи.
- Фотоника, оптика и спектроскопия на нелинейни и анизотропни среди.
- Лазери, атоми и плазма, приложения на лазери (нанотехнологии, лазерни технологии, археометрия, медицина, екология).
Тези области се вписват изцяло в приоритетите на Националната стратегия за развитие на научните изследвания 2030 и тези на ЕС: нанотехнологии и нови материали, информационни и комуникационни технологии, околна среда, опазване на културното наследство и качество на живот.
