Наш институт работает на стыке наук - в области химической физики. Химическая физика с использованием физических методов и подходов изучает механизм и кинетику химических реакций, свойства атомов и молекул, их взаимодействие между собой, воздействие физических полей на атомы и молекулы вещества. К ведению химической физики относятся многие фундаментальные аспекты нанотехнологий, супрамолекулярной химии, молекулярной электроники, биофизики и биомедицины и других актуальных проблем современной науки и техники. Близко к проблематике химической физики прилегают многие фундаментальные и прикладные вопросы физико-химии горения, образования и распространения аэрозолей, которые также исследуются в институте.
В СССР школа химической физики была создана нобелевским лауреатом в области химии академиком Н.Н. Семеновым. По инициативе Семенова в 1957 году был создан и наш институт. В 2006 году мы отмечали столетие со дня рождения первого директора института член-корреспондента А.А. Ковальского, много сделавшего для изучения процессов горения и аэрозолеобразования. Вместе с ним у истоков создания института стоял замечательный физико-химик академик В.В. Воеводский. В институте работают академики Ю.Н. Молин и Ю.Д. Цветков, ранее работали академики В.В. Болдырев, Р.З Сагдеев, Н.З. Ляхов, К.М. Салихов и многие другие.
Основными направлениями исследований в институте являются развитие и применение методов магнитного резонанса для решения задач химии и биологии, исследование спин-зависимых химических процессов (спиновая химия), изучение фото-химических процессов под действием лазерного излучения, изучение процессов горения и аэрозолеобразования и ряд других. (Официально утвержденные научные направления исследований института сформулированы шире, они приведены в следующем разделе). В последнее время, например, появилось новое направление, связанное с использованием мощного терагерцового излучения лазера на свободных электронах, созданного Институтом ядерной физики СО РАН. Во всех этих направлениях получены результаты мирового уровня.
В институте фактически давно реализована концепция интеграции науки и высшего образования. В его стенах проходят практику десятки студентов Новосибирского государственного университета и других вузов, работают и обучаются аспиранты. Каждый четвертый научный сотрудник является научным руководителем студентов или аспирантов, каждый третий по совместительству является преподавателем. На базе института функционируют 4 университетские кафедры. Особенностью института является широкое международное сотрудничество. Наука сама по себе интернациональна, и, чтобы в ней преуспеть, надо активно взаимодействовать с международным научным сообществом. У нас налажены связи с рядом зарубежных лабораторий, имеется большое количество международных грантов. Наших сотрудников часто приглашают на престижные международные конференции. Также институт сам регулярно проводит международные конференции, которые пользуются большой популярностью среди наших и зарубежных специалистов.