主要从事核物理基础（理论与实验）、核物理应用、核数据测量与建库、中子散射、激光物理等领域研究。自建所以来，先后完成和取得多项重要科研成果，多次荣获国家和省部级科技进步奖、自然科学奖及其它重要奖项，为我国核物理基础研究、应用基础研究和核技术应用做出了重要贡献。中国原子能科学研究院核物理研究所现有职工200多名，其中院士2人，高级职称人员150多人。现任所长陈东风研究员，党委书记李立强。

我国核物理研究是围绕国防核事业的需要发展起来的，对我国核科技、核工业的建立与发展起了先导性与基础性作用，为我国国防事业及核工业培养了大批优秀人才。在获得国务院和中央军委颁发的“两弹一星功勋奖章”的二十三位专家中，就有朱光亚、钱三强、王淦昌、彭桓武、邓稼先、于敏曾在原子能院从事过核物理研究工作。经过几十年的发展，核物理研究所科研技术人员秉承“以身许国，敢为人先，严谨求实”的精神，为国家核工业重大需求、国防建设和国民经济建设，为新时期科技创新做出不懈努力。