• актуальные проблемы оптики и лазерной физики, в том числе физические процессы в газах и конденсированных средах, индуцированные излучением, нелинейные явления при взаимодействии излучения со структурированными материалами, новые спектральные диапазоны и режимы генерации излучения;

• фундаментальные основы лазерных и оптических технологий, включая обработку и модификацию материалов, информатику, формирование микро- и наноструктур, диагностику, прецизионные измерения;

• архитектура, системные решения, математические модели и программно-алгоритмическое обеспечение информационно-вычислительных комплексов восприятия, анализа, отображения информации и систем управления сложными динамическими процессами.

Институт руководит тремя профилирующими кафедрами Новосибирского государственного университета (кафедра автоматизации физико-технических исследований, кафедра квантовой оптики и кафедра информационно-измерительных систем), издает научный академический журнал "Автометрия" и осуществляет его перевод на английский язык ("Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing").