В настоящее время институт состоит из 14 научных отделов, 2 научных центров: Центра естественно-научных исследований (ЦЕНИ), Научного центра лазерных материалов и технологий (НЦЛМиТ) и 3 филиалов: Научного центра волновых исследований (НЦВИ ИОФ РАН), Центра физического приборостроения(ЦФП) и Тарусского филиала ИОФ РАН.

Научный центр волоконной оптики, входивший в состав Института, в 2007 г. выделился в самостоятельную организацию.

На 1 сентября 2009 г. в Институте работают 771 человек, из них 457 научных сотрудников, 2 академика РАН (Ф.В. Бункин, В.В. Осико) и 5 членов-корреспондентов РАН (Т.Т. Басиев, Н.В. Карлов, В.И. Конов, П.П. Пашинин, И.А. Щербаков), 97 докторов наук, 243 кандидатов наук, 36 аспирантов и докторантов.

В Институте действуют 3 докторских диссертационных совета по специальностям акустика, лазерная физика, физика конденсированного состояния, теоретическая физика, физика плазмы, технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники.

При Институте имеются 4 базовых кафедры ведущих вузов страны: 2 кафедры МФТИ, 2 кафедры МИРЭА, а также Учебно-научный центр перспективных материалов и технологий (на базе НЦЛМиТ ИОФ РАН и кафедр химии и технологии кристаллов, технологии стекла и ситаллов, технологии керамики и огнеупоров, проблем устойчивого развития РХТУ им. Д.И. Менделеева).

В рамках двусторонних и межакадемических соглашений ведется сотрудничество с исследовательскими организациями 15 стран мира. Созданы совместные лаборатории с научными учреждениями Канады, Италии и Франции. Ежегодно Институт посещают до 300 зарубежных ученых и специалистов.
Институт обладает научно-экспериментальной базой, которая дает возможность проводить фундаментальные и прикладные исследования в различных областях физики. Результаты этих исследований во многих случаях привели к разработке и внедрению в практику целого ряда оборудования и приборов для промышленности, медицины и экологии, не имеющих аналогов в отечественном и зарубежном приборостроении.