Институт - ведущий научный центр России по фундаментальным и прикладным исследованиям по оптике и оптическому материаловедению. Среди разработок ГОИ - новые оптические и оптоэлектронные системы и приборы, элементная база для приборостроения, голография и оптика граданов, приемники излучения, дифракционные решетки, объективы и телескопы и пр.
Высокий уровень исследований и разработок ГОИ обеспечивается уникальной лабораторной и стендовой базой и высококвалифицированным персоналом.