Основной целью Института является выполнение фундаментальных научных исследований по решению важнейших научных физико-химических проблем развития энергетики, а также проблем взаимодействия объектов топливно-энергетического комплекса действия с окружающей средой.

Основные направления научных исследований Института:

- фундаментальные исследования в области создания энергоресурсосберегающих и энергоэффективных технологий;

- фундаментальные исследования механизмов: прямого преобразования энергии, использования возобновляемых и альтернативных источников энергии в интересах энергетики, взаимодействия ТЭК с окружающей средой;

- разработка научных основ и создание модельных образцов приборов, методик, материалов, необходимых для повышения безопасности, надежности и ресурса ТЭК страны, для экологического контроля за деятельностью ТЭК;

- фундаментальные исследования в области создание перспективных материалов с высокими удельными и эксплуатационными характеристиками;

- фундаментальные исследования в области физико-химии низкотемпературной плазмы, теплофизики и электрофизики применительно к перспективной энергетике.