技术物理研究所主要从事同位素分离技术及应用、离心机械与机电控制、低温等离子体科学与技术等领域的研究，涉及核燃料循环与材料、测试计量技术与仪器两个二级学科。

研究所现有教师11人，其中正高级职称3人，副高级职称8人。

同位素分离与应用方向为全国重点学科，自1958年成立起，专注于核燃料循环与材料领域的人才培养和科学研究。结合我国核燃料产业的需求，主要研究稳定同位素的离心法和激光法分离及其应用、铀同位素分离相关理论。

离心机械与机电控制方向是材料、机械、电工、热工、电子信息、控制和传感技术等多学科的交叉学科，致力于气体离心机、主动磁轴承、民用离心机以及其它高速旋转机械的研究和应用。

几十年来，研究所承担并完成了多项国家重点科技攻关项目，国家自然科学基金面上项目、航天基金、核工业基金、专项科研任务等数十个课题和专题，解决了一系列同位素分离过程中的难题，获各种国家级和部级奖励四十余项，为国家培养了大批核燃料循环的骨干人才，促进了我国核燃料事业的发展。

研究所不但是我国同位素分离的研究和人才培养基地，也是我国核燃料行业对外学术交流的重要窗口。 与俄罗斯Kurchatov研究院开展了经常的合作访问和交流，定期参加俄罗斯会议，并开展学术讲座。与俄罗斯National Research Nuclear University (MEPhI)在国家自然科学基金委和俄罗斯基础研究基金会资助下开展合作研究。此外，还与IAEA、法国CEA、美国ORNL、Virginia University、Cleveland State University、University of Missouri、英国Cambridge制造所、巴西Instituto de Estudos Avançdos、荷兰Delft University of Technology、印度Mumbai Atomic Research Center、日本Nagoya大学、韩国国家标准与科学研究院等机构的研究人员保持互访和交流。