Основними напрямками науково-дослідних робіт інституту є:                

• Проведення комплексу методичних і експериментальних робіт по радіаційному моніторингу агробіоценозів, включаючи радіаційний контроль продукції на забруднених територіях, і розробка рекомендацій по безпечному і раціональному веденню сільського господарства в умовах радіоактивного забруднення;

• Вивчення поведінки радіонуклідів Чорнобильського викиду в навколишньому середовищі;

• Створення баз даних і систем підтримки прийняття рішень у випадку ядерних аварійних ситуацій;

• Побудова моделей динаміки рухливості та біологічної доступності радіонуклідів в залежності від фізико-хімічних форм випадінь і ґрунтово-кліматичних умов;

• Вивчення закономірностей надходження радіонуклідів із ґрунту в рослини, розробка прогнозів можливого забруднення сільськогосподарської  продукції, розробка та впровадження заходів, спрямованих на зниження забруднення продукції;

• Вивчення впливу різних видів та доз добрив і меліорантів, а також їх комбінацій, засобів обробки ґрунтів і технологій застосування засобів хімізації на накопичення радіоактивних  речовин в урожаї сільськогосподарських культур;

• Розробка систем кормо виробництва в умовах забруднення природних кормових угідь і орних земель цезієм-137 і стронцієм-90;

• Оцінка ефективності контрзаходів, які застосовуються в сільському господарстві з метою зниження надходження радіонуклідів в продукцію;

• Вивчення закономірностей міграції радіонуклідів по ланцюгу “ґрунт – корми - організм тварин - продукція тваринництва”;

• Ведення тваринництва на забруднених територіях;

• Розробка засобів раціонального використання і переробки сільськогосподарської продукції;

• Радіаційно-гігієнічна оцінка умов праці та розробка рекомендацій по безпечному веденню НДР в Зоні відчуження і проведенню сільськогосподарських робіт на забруднених територіях;

• Реабілітація забруднених земель, розробка науково обґрунтованих заходів з метою повернення Зони відчуження до господарського використання.