Działalność naukowa Instytut dzięki nowoczesnej aparaturze i wykwalifikowanej kadrze naukowej prowadzi badania zgodnie ze światowymi standardami oraz kształci młodych pracowników naukowych. W Instytucie istnieje studium doktoranckie, a także prowadzone są prace dyplomowe studentów uczelni polskich i zagranicznych. Główne kierunki badań obejmują strukturę krystaliczną i elektronową, przemiany fazowe, właściwości magnetyków i metali, układy metal-wodór i ferromagnetyki, zjawisko nadprzewodnictwa, osprzęt i materiały kriogeniczne, fizykę defektów sieciowych, strukturę katalizatorów metalicznych i ich aktywność, nowe materiały laserowe, strukturę i właściwości układów 5f- i 4f-elektronowych. Każdego roku Instytut jest organizatorem kilku spotkań i konferencji naukowych o charakterze krajowym lub międzynarodowym. Wydawana jest również Fizyka i chemia ciała stałego będąca serią monografii.
Dyrektorzy Włodzimierz Trzebiatowski (1966–1974) Bohdan Staliński (1975–1983) Jan Klamut (1984–1992), ponownie (1999–2002) Józef Sznajd (1993–1998), ponownie (2003–2010) Andrzej Jeżowski (2011–2022) Dariusz Kaczorowski (od 2023)