Основным направлением деятельности Института является проведение научных исследований в области атмосферной оптики и разработка новых приборов для этих исследований.
Институт располагает уникальной базой для систематического мониторинга параметров атмосферы. Для измерений и выявления закономерностей в поведении атмосферных параметров организуются научные экспедиции в различные районы страны и мира.
Институт совместно с ОАО "НПО "Лианозовский электромеханический завод" и АО "НИИ "Экран" представляет разработку "Лазерная и светодиодная система посадки самолетов на ВПП", выполненную при частичной финансовой поддержке Минобрнауки России - проект N 14.604.21.0042.