La missió de l’IFAE és promoure i portar a terme investigacions a la frontera de la física fonamental, és a dir en física de partícules, astrofísica i cosmologia. El centre s’estructura en dues divisions: l’experimental i la teòrica.
La divisió teòrica orienta la seva activitat investigadora cap al model estàndard i les teories més enllà d’aquest model; en astrofísica de partícules i en cosmologia. La divisió experimental desenvolupa experiments amb acceleradors de partícules a Europa, com el CERN; als EUA, el Japó o les illes Canàries, amb telescopis per raigs gamma com MAGIC; o a Xile, amb observacions cosmològiques.
D’altra banda, un grup de física mèdica està desenvolupant detectors per al diagnòstic a través de la imatge digital.
L’IFAE és, a més, un centre de formació, reconegut com a Institut Universitari vinculat a la UAB, cosa li que permet desenvolupar un programa de màster i dirigir tesis doctorals.
