ҚР ҰЯО Республиканың ядролық физика және қатты дене физикасы саласындағы іргелі және қолданбалы зерттеулер бойынша жетекші кәсіпорны болып табылады.
Үлкен ғылыми ұжыммен (24-тен астам докторлар мен 110-нан астам ғылым кандидаттары) жүргізілген іргелі зерттеулер халықаралық танымдылыққа ие болды.
Қолда бар ғылыми-техникалық әлеует пен У-150М изохронды циклотрон және электростатикалық ауыр иондар үдеткіші тәрізді бірегей қондырғылар келесі міндеттерді ойдағыдай шешуге мүмкіндік береді:
- зарядталған бөлшектердің жеңіл және ауыр ядролармен ядролық өзара әрекеттесулерінің механизмдерін эксперименттік зерттеу, олардың құрылымдары мен ядролық өзара әрекеттесу константаларын зерттеу;
- ауыр және аса ауыр ядролардың бөліну және квазибөліну реакцияларын эксперименттік зерттеу және бұл процестерді модельді сипаттау;
- ядролар құрылымын бірізді құру мақсатында көп еңісті жүйелердің ұжымдық және квазибөлшектік күйлерінің құрылымы мен қасиеттерін зерделеу;
- бөлшектер мен жеңіл ядролардың атом ядроларымен өзара әрекеттесу процестерін олардың құрылымын ескере отырып теориялық зерттеу;
- бірнеше бөлшектердің ядролық жүйелеріндегі сейілу резонанстары мен табалдырықтық ауытқуларын теориялық зерттеу;
- ядролардың қозған күйлерінің өмір сүру уақыттарын, кванттық параметрлерін, ядролық деңгейлер мен реакциялар қималарының (n, n'y) толымдығын анықтау.