Nosným programem ústavu je výzkum vlastností polovodičů a metod jejich přípravy, zvláště pak materiálů vhodných k termoelektrickým aplikacím. Dále byly vytvořeny podmínky pro výzkum vlastností materiálů pomocí elipsometrie. A v omezené míře je zkoumána také struktura polymerních materiálů a biologických systémů při vysokých tlacích.
Vzhledem k interdisciplinárnímu charakteru těchto oborů je výzkum prováděn ve spolupráci s jinými pracovišti FChT (KOAnCh, KPF), s ústavy AV ČR (FzÚ, ÚMCH) i řadou pracovišť v zahraničí (NSR, Rakousko, Itálie, Francie, USA).